[Network Basic] X.25, Frame Relay

1. X.25  

 

(1) X.25 소개 

일반적으로 LAN과 LAN상에서 쓰이는 것으로 다시 말하면, WAN상에서 널리 쓰이고 있는 프로토콜이다. LAN 상에서는 일반적으로 TCP/IP를 비롯하여 IPX, AppleTalk 등의 많은 프로토콜이 있지만, X.25는 아주 오래된 WAN 전용 프로토콜이다. 근래는 속도가 낮아 사용하는 경우가 드물지만 프레임 릴레이 등으로 발전하였다. 

원거리 통신망 즉 WAN상에서는 패킷교환망과 회선교환망으로 구분되며, X.25는 호스트시스템 혹은 LAN과 패킷교환망 간의 인터페이스를 제공한다. 

  

(2) X.25 특징 

  

(가) 장점 

① 우수환 호환성  

• 국제 표준 X.25프로토콜 채택 
• 비표준 프로토콜인 SNA/SDLC도 수용 
• 프로토콜 변환기능과 자동속도 변환기능 

 ② 에러체크 기능이 강력하다. 따라서 높은 신뢰성을 보장한다. 

③ 장애가 발생하더라도 정상적인 통신결로를 선택하여 우회전송이 가능하다. 

④ 전송품질이 우수하고, 패킷전송시 전송에러 검사를 통해 에러 발생시 재전송을 수행한다. 

⑤ 고효율방식이다. 

• 하나의 물리적 회선에 다수의 논리채널 할당(1:N) 
• 서로 다른 지역의 데이터를 하나의 고속 회선으로 수용가능 
• 경제적인 네트워크 구성가능 

  

(나) 단점 

패킷을 일단 기억장치에 축적하고, 수신측에 따라 적당한 경로를 선택해 전송하는 축적교환방식이므로, 전송을 위해 다소의 처리 지연이 발생할 수 있다. 

  

2. Frame Relay 

기존의 X.25 패킷 전송망의 발전 형태로서 고속 전송이 가능하고 패킷 교환방식, 회선 교환 방식의 장점을 통합한 망 

데이터를 전송함에 있어서 순서제어, 축적 전송, 에러 제어 기능을 생략함으로써 데이터의 처리 절차를 최대한 단순화시켜 고속의 데이터 전송이 가능하게 한 망이라 할 수 있다. 

Frame Relay 네트워크는 데이터의 처리를 단순화하기 위해 OSI 7 Layer의 데이터 링크 계층에서만 동작을 하며 기타 처리 기능을 단말 장치에서 처리하도록 했기 때문에 고속 전송이 가능하고 동적 대역 할당도 가능하다. 

동적 대역 할당 기능 및 망 내의 제어 기능 최소화로 낮은 지연 시간과 고속 전송 기능 제공을 하기 위해 CIR(Committed Infermation Rate)를 제공한다. CIR 이란 프레임 릴레이 네트워크의 사용자에게 할당되는 기본 보장 대역폭으로 단위는 BPS이며 프레임 릴레이 네트워크의 가격을 결정하는 요소가 된다. 

Frame Relay 네트워크는 단일 접속지점에서 여러 지점간의 접속이 가능하며 이러한 접속 회선의 종류에는 PVC(Permanent VirtualCircuit), SVC(Switched Virtual Circuit)으로 나눌 수 있다. 

  

① PVC(Permanent Virtual Circuit) 

• 영구 가상 회선이란 것으로 두 네트워크 사이의 회선을 가상적으로 영구히 접속하는 회선을 말한다. 
• 이러한 PVC는 고정된 대역폭이 필요하며, 하나의 단일 지점에서 여러 개의 PVC가 가능하다. 

  

② SVC(Switched Virtual Circuit) 

• 스위칭형 가상 회선이란 것으로 단말측의 요구가 있을 때에만 동적으로 접속되는 회선을 말한다. 
• 접속이 끝나면 접속이 끊기는 회선을 말하며, SVC 회선에는 고정적인 대역폭이 필요하지 않고 동적인 대역폭 할당이 가능하

  

프레임 릴레이 구성도

 

※ DLCI(Data Link Control Identification) 

Frame Relay 네트워크에서 접속되는 인터페이스를 지정하는 주소역할을 한다. Frame Switch는 DLCI를 가지고 회선 데이터의  교환 업무를 수행한다. 

  

(1) 프레임 릴레이 구조 

 ① 플래그(Flag) 

한 프레임의 시작과 끝을 구별하는 역할 

② 주소(Address) 

• 2바이트의 주소 정보. 2바이트 중 10비트를 실제 서킷 ID(DLCI, data link connection identifier)로 구성 

 ③ DLCI(Data Link Connection Identifier)  

• 데이터가 전송되는 DTE와 DCE 간의 논리 적인 단일 회선으로 해당 프레임의 주소를 나타냄(PVC와 같은 의미) 

④ C/R(Command/Response) 

• 명령 또는 응답을 지정, 현재 사용되지 않음 

⑤ EA(Extended Address) 

• 프레임의 헤더를 최대 2바이트까지 확장시켜서 주소공간을 늘이는데 사용 

⑥ D/C(DLCI controller) 

• If D/C = 0, DLCI 정보를 포함, If D/C = 1, 제어 정보를 포함 

⑦ FECN(Forward Explicit Congestion Notification) 

• 프레임릴레이 망에 의해 설정 
• 프레임 릴레이 네트워크에서 프레임을 수신하는 DTE에게 발신 장치에서 수신 장치까지 연결되는 경로 컨제션(congestion)이 발생 했음을 알려주기 위해 설정하는 비트(컨제션 발생 =1 ) 

⑧ BECN(Backward Explicit Congestion Notification) 

• 프레임 릴레이 네트워크에서 프레임을 보내는 라우터에 발신 장치에서 수신 장치까지 연결되는 경로에 컨제션(congestion)이 발생 했음을 알려주기 위해 설정하는 비트(컨제션 발생 = 1 ) 

⑨ DE(Discard Eligibility) 

• 폐기할 프레임을 결정할 수 있도록 하는 기준을 제공(DE 값을 1로 설정한 프레임부터 폐기한다.) 

⑩ Data 

• 상위 계층의 인캡슐레이션된 가변적인 크기의 사용자 데이터 

⑪ FCS(Frame Check Sequence) 

• 프레임의 전송 중 에러를 검출하기 위한 것으로 이 값은 CRC(Cyclic Redendancy Check)방법을 사용해서 계산되어 송신측(출발지)에서 포함하면 수신측(목적지)에서 이 값을 통해 프레임이 깨졌는지 검사한다. 

 

(2) BECN 필드의 목적 

FECN 또는 BECN 표시를 통하여 흐름제어 능력을 가진 상위 프로토콜이 적절한 행동을 취할 수 있도록 하기 위함