幀中繼是八十年代初發(fā)展起來的一種數據通信技術，其英文名為Frame Relay，簡稱FR。它是從X.25分組通信技術演變而來的。什么是幀中繼? 它有什么優(yōu)點? 用幀中繼來干什么?本文將就這些問題作簡單的介紹。
一、數據通信技術發(fā)展演變的過程
數據通信的目的就是要完成計算機之間、計算機與各種數據終端之間的信息傳遞。為了實現數據通信，必須進行數據傳輸，即將位于一地的數據源發(fā)出的數據信息通過數據通信網絡送到另一地的數據接收設備。被傳遞的數據信息的類型是多種多樣的，其典型的應用有文件傳送、電子信箱、可視圖文、文件檢索、遠程醫(yī)療診斷等。數據通信網交換技術歷經了電路方式、分組方式、幀方式、信元方式等階段。
電路方式是從一點到另一點傳送信息且固定占用電路帶寬資源的方式，例如專線DDN數據通信。由于預先的固定資源分配，不管在這條電路上實際有無數據傳輸，電路一直被占著。分組方式是將傳送的信息劃分為一定長度的包，稱為分組，以分組為單位進行存儲轉發(fā)。在分組交換網中，一條實際的電路上能夠傳輸許多對用戶終端間的數據而不互相混淆，因為每個分組中含有區(qū)分不同起點、終點的編號，稱為邏輯信道號。分組方式對電路帶寬采用了動態(tài)復用技術，效率明顯提高。為了保證分組的可靠傳輸，防止分組在傳輸和交換過程中的丟失、錯發(fā)、漏發(fā)、出錯，分組通信制定了一套嚴密的，較為繁瑣的通信協(xié)議，例如：在分組網與用戶設備間的X.25規(guī)程就起到了上述作用，因此人們又稱分組網為“X.25網”。幀方式實質上也是分組通信的一種形式，只不過它將X.25分組網中分組交換機之間的恢復差錯，防止擁塞的處理過程進行了簡化。幀方式的典型技術就是幀中繼。由于傳輸技術的發(fā)展，數據傳輸誤碼率大大降低，分組通信的差錯恢復機制顯得過于繁瑣，幀中繼將分組通信的三層協(xié)議簡化為兩層，大大縮短了處理時間，提高了效率。幀中繼網內部的糾錯功能很大一部分都交由用戶終端設備來完成。
二、幀中繼技術簡介
我們可以將幀中繼技術歸納為以下幾點：
1) 幀中繼技術主要用于傳遞數據業(yè)務，它使用一組規(guī)程將數據信息以幀的形式(簡稱幀中繼協(xié)議)有效地進行傳送。它是廣域網通信的一種方式。
2) 幀中繼所使用的是邏輯連接，而不是物理連接，在一個物理連接上可復用多個邏輯連接（即可建立多條邏輯信道），可實現帶寬的復用和動態(tài)分配。
3) 幀中繼協(xié)議是對X.25協(xié)議的簡化，因此處理效率很高，網絡吞吐量高，通信時延低，幀中繼用戶的接入速率在64kbit/s至2Mbit/s，甚至可達到34Mbit/s。
4) 幀中繼的幀信息長度遠比X.25分組長度要長，最大幀長度可達1600字節(jié)/幀，適合于封裝局域網的數據單元，適合傳送突發(fā)業(yè)務(如壓縮視頻業(yè)務、WWW業(yè)務等)。
幀中繼通信如圖1所示:
圖1中，LAN1和LAN2代表兩個要通過幀中繼網絡互聯的局域網。路由器或FRAD(幀中繼拆裝設備)的作用是將局域網 1的幀(如以太網幀、令牌環(huán)幀等)封裝打包成FR的幀，送入FR網絡進行傳送。FR路由器2或FRAD2將從FR網絡接收到的幀中繼幀解包，并轉換為以太網幀送給局域網2。FR路由器/FRAD與FR網絡間的接口稱為幀中繼用戶－網絡接口，即FR-UNI接口(User-Network Interface)。網絡內部交換機與交換機之間、或一個FR網絡與另外一個FR網絡之間的接口稱為FR-NNI(Network-Network Interface)，即網絡－網絡接口。以上兩個接口的標準協(xié)議由ITU-T(國際電信聯盟)、FR Forum(幀中繼論壇)、ANSI(美國國家標準委員會)等組織確定。
幀中繼網絡是由許多幀中繼交換機通過中繼電路連接組成。目前，加拿大北電、新橋，美國朗訊、FORE等公司都能提供各種容量的幀中繼交換機。
一般來說，FR路由器（或FRAD）是放在離局域網相近的地方，路由器可以通過專線電路接到電信局的交換機。用戶只要購買一個帶幀中繼封裝功能的路由器（一般的路由器都支持），再申請一條接到電信局幀中繼交換機的DDN專線電路或HDSL專線電路，就具備開通長途幀中繼電路的條件。
需要特別介紹的是幀中繼的帶寬控制技術，這是幀中繼技術的特點和優(yōu)點之一。在傳統(tǒng)的數據通信業(yè)務中，特別象DDN，用戶預定了一條64K的電路，那么它只能以64Kbit/s的速率來傳送數據。而在幀中繼技術中，用戶向幀中繼業(yè)務供應商預定的是約定信息速率(簡稱CIR)，而實際使用過程中用戶可以以高于CIR的速率發(fā)送數據，卻不必承擔額外的費用。舉例來說，一個用戶預定了CIR=64Kbit/s的幀中繼電路，并且與供應商鑒定了另外兩個指標，Bc(承諾突發(fā)量)、Be (超過的突發(fā)量)，當用戶以等于或低于64Kbit/s的速率發(fā)送數據時，網絡定將負責地傳送，當用戶以大于64Kbit/s的速率發(fā)送數據時，只要網絡有空(不擁塞)，且用戶在一定時間(Tc)內的發(fā)送的量（突發(fā)量）小于Bc+Be時，網絡還會傳送，當突發(fā)量大于Bc+Be時，網絡將丟棄幀。所以幀中繼用戶雖然付了64Kbit/s的信息速率費(收費依CIR來定)，卻可以傳送高于64Kbit/s的數據，這是幀中繼吸引用戶的主要原因之一。
三、幀中繼的應用
幀中繼技術首先在美國和歐洲得到應用。1991年末，美國第一個幀中繼網－Wilpac網投入運行，它覆蓋全美91個城市。在北歐，芬蘭、丹麥、瑞典、挪威等在90年代初聯合建立了北歐幀中繼網WORDFRAME，&127;以后英國等許多歐洲國家也開始了幀中繼網的建設和運行。在我國，中國國家?guī)欣^骨干網于九七年初初步建成，目前能覆蓋大部分省會城市。至98年各省幀中繼網也相繼建成。上海目前已能提供國內、國際的幀中繼業(yè)務。
原郵電部在1997年12月頒布了國家?guī)欣^骨干網試運行期間的指導性的收費標準。建議的收費標準是按CIR值收取費用，其費用是相同DDN專線帶寬收費的40%。例如如果用戶原來租用一條64Kbit/s的DDN電路，每月需付3000元，現在如果租用一條CIR=64Kbit/s的幀中繼電路，只要付1200元，而且還能以高于64Kbit/s的速率發(fā)送信息，真是獲得了高質廉價的服務。目前許多公司已經或正在考慮申請幀中繼電路，其市場前景是廣闊的。
中國電信為了推廣幀中繼業(yè)務，在97年12月專門贊助主辦了中國北京、上海、日本、東京、名古屋四城市間的網絡圍棋賽，通過幀中繼來傳送四地棋手的活動畫面(速率384Kbit/s)，四方棋手雖然各處一方，但各位棋手的英容笑貌彼此卻能相見，這是用幀中繼技術實現活動圖象時實傳送的很好的應用例子。
目前的路由器都支持幀中繼協(xié)議，幀中繼上可承載流行的IP業(yè)務，IP加幀中繼已經成了廣域網應用的絕佳選擇。近年來，幀中繼上的話音傳輸技術（VOFR）也不斷發(fā)展，可以預見在不久的將來，“幀中繼電話”將被越來越多的企業(yè)所采用。
隨著多媒體業(yè)務的發(fā)展，隨著IP技術的發(fā)展，作為數據通信基礎網絡技術的幀中繼技術將越來越多的被應用，其發(fā)展前景無限。
轉自：http://www.sta.net.cn/article/frame/frame.htm