基于OPNET的帧中继网络研究与仿真(2)
1. 帧中继网
1.1 帧中继概述
帧中继（Frame Relay，FR）是由X.25分组交换技术演进而来，运行于OSI参考模型的物理层和数据链路层的一种高性能广域网（WAN）协议。它将用于保证数据可靠传输的流量控制、差错处理等功能交予智能终端完成，而其仅完成物理层和链路层核心层的功能，在很大程度上简化了节点机之间的协议。同时，帧中继采用虚电路技术，能够充分的利用网络资源，因而具有吞吐量大、时延低、适合突发性业务等优点。目前帧中继被广泛应用于中、低速率网络的互联中。
1.1.1 帧中继的历史
1986年AT&T首先在其有关ISDN的技术规范中提出帧中继业务；
1988年国际电信联盟ITU-T公布第一个有关帧中继业务框架的标准I.122；
1989年美国国家标准委员会ANSI开始帧中继技术标准的研究工作；
1990年CISCO、数字设备公司（DEC）、北方电信（NT）和STRATACOM联合创建帧中继委员会；
1991年帧中继委员会改名为帧中继论坛，并开始标准的制定工作；
迄今ITU-T、ANSI和帧中继论坛制定了帧中继的一系列标准，帧中继技术日趋完善。
1.1.2 帧中继产生的原因
帧中继的产生得益于以下两个方面的原因：
(1) 技术原因
1) 计算机的普及和局域网的使用促进了用户的数据通信的要求，特别是局域网互连的要求；
2) 服务器和端系统之间以及局域网之间的数据业务量特性经常是突发性的，原有的数据通信手段难以满足处理突发性信息传输的要求；
3) 数字传输系统的广泛使用使得比特差错率大大降低，为帧中继技术的使用创造了条件；
4) 用户终端的智能化功能易于实现，可以完成帧的检错重传和必要的控制功能。
可以看出，随着计算机技术和通信技术的不断发展和相互结合，数据通信需求的增长和网络传输性能的提高给帧中继技术带来了机会，使帧中继技术的优势得以发挥。
(2) 市场原因
1) 数据通信设备（如路由器）以专线方式连接带来了许多弊病。首先，专线方式在带宽和接口的使用上是固定的，当用户需要改变带宽需求或需扩容时，都不是很方便。其次，专线连接网络的造价昂贵，用户的租用费也很高；
2) 在初期运用时非常容易在原有的X.25 的接口上进行软件升级来实现；
3) 灵活计费方式非常适用于突发性的数据通信。目前国际上许多运营公司采用承诺信息速率（CIR）计费，使用户的通信费用大大降低；
4) 帧中继网可以动态分配网络资源。可以让用户使用过剩的带宽，而且用户可以共享网络资源而不需要重新投资。
1.1.3 帧中继的业务
帧中继业务是指在用户与网络接口（UNI）之间以帧为单位提供用户信息流的双向透明传送，并保持其顺序不变的一种承载业务。网络在传送过程中对帧结构、传送差错等情况进行检查，对出错帧直接予以丢弃。同时，通过对帧中地址字段DLCI的识别，实现用户信息流的统计复用。
帧中继网络提供两种业务类型：（1）交换虚电路；（2）永久虚电路[1]。所谓交换虚电路，是指两个帧中继用户终端在数据传送之前通过呼叫建立虚电路，在数据传送之后，用户终端又通过呼叫清除操作来终止虚电路。永久虚电路是指在帧中继用户终端之间建立固定的虚电路连接，数据信息通过建好的虚电路进行传送。目前已建成的帧中继网络大多只提供永久虚电路业务。
帧中继永久虚电路业务模型如图1所示。
FRAD:帧中继组装和拆分 PVC:永久虚电路 LAN:局域网