[Network Basic] Frame Relay_2

1. Frame Relay 용어

  

(1) Local Access Rate 

Frame Relay Cloud 연결에서의  Clock Speed 를 말함

 

(2) 가상회선(VC) 

• 두 개의 네트워크 디바이스간의 통신을 보장하기 위해서 만들어지는 논리적인 회선.  
• 가상회선은 PVC or SVC가 될 수 있음

 

(3) PVC(Permanent Virtual Circuit) 

영구적으로 설정되는 가상회선 

 

(4) SVC(Switched Virtual Circuit) 

└ 요구에 의해서 동적으로 설립되고 전송이 끝날 때 해제되는 가상회선, SVC는 데이터 전송이 가끔씩 일어나는 상황에서 사용된다. 

 

(5) DLCI(Data-Link Connection Identifier) 

• 라우터와 프레임릴레이 스위치 사이의 논리적인 회선을 식별하는 번호 
• 프레임 릴레이 스위치는 PVC를 만들기 위해서 라우터 쌍에 DLCI를 할당한다. 

 

(6) CIR(Common Information Rate) 

• Frame Relay Switch의  최소 보장 Transfer  Rate이다. 
• Service provider는 CIR 값을 넘어서는 Packet Burst를 허용한다. 
• CIR를 넘어서는 Packet Burst는 유사시에 버려 질 수 있다.  

 

(7) Oversubscription 

access line speed를 넘어서 Packet을 전송되는 것을 말함

  

(8) Be(Excess Burst) 

CIR을 넘어서 Frame Relay Switch가 Transfer하는 Rate이다.  

 

(9) Bc(Committed Burst) 

Frame Relay Switch 가 Transfer 해 줄 수 있는 최대 Transfer Rate이다 

 

(10) DE(Discard Eligibility) 

Router가 CIR을 넘어서는 Traffic에 대해서 설정하는 bit로 , Network Congestion의 경우, FR Switch는  DE bit가 설정된 Packet을 먼저 drop 시킨다.  

 

(11) IARP(Inverse Address Resolution Protocol) 

• 네트워크 계층 주소를 DLCI와 동적으로  연관시키는 방법 
•  우터가 VC와 연관된 디바이스의 네트워크 계층 주소를 발견하도록 한다. 

 

(12) LMI(Local Management Interface) 

라우터 와 F/R Switch간의 연결과 유지 상태를 관리하는 책임을 가지는 F/R간의 시그널링 표준이다.  

 

(13) FECN(Forward Explicit Congestion Notification) 

frame relay switch가  congestion을 인지한 경우, Destination Device에 보내는 Message이다. 

 

(14) BECN(Backward Explicit Congestion Notification) 

frame relay switch가  congestion을 인지한 경우, Source Router에 보내는 Message이다.  

  

2. Frame Relay 동작 

 

프레임 릴레이의 VC(가상회선)는 한 곳에서 여러 곳을 여러 곳을 임의로 연결할 수 있다. 이 경우에 라우터는 개별 VC에 해당하는 IP 주소를 알아야 하며, 한 대의 라우터에서 복수의 VC간에 개별 VC를 구별하기 위해서 DLCI 값을 사용한다. 

시스코 라우터의 경우 기본적으로는 IP 주소와 DLCI 값 사이에 InARP(Inverse ARP)를 통해서 자동으로 매핑되나, 사용자가 프레임 릴레이 맵 테이블을 설정해 둘 수도 있다. InARP는 라우터가 동적으로 프레임 릴레이 맵을 생성하게 해주며, 라우터는 프레임 릴레이 스위치 간의 LMI를 초기화하면서 DLCI 값과 IP 주소를 매핑한다. 

  

프레임 릴레이 주소 매핑

 

LMI(Local Management Interface)의 기능은 크게 3가지로 볼 수 있다. 첫째 라우터에 설정되어 있는 다양한 PVC의 동작 상태를 결정하고, 둘째 Keepalive 패킷의 송수신을 통해서 PVC의 링크 상태를 유지하며, 셋째 사용자에게 PVC가 사용 가능한지 알려준다.

시스코 라우터에서 사용하는 LMI 타입은 ansi, cisco, q933a 이며 기본 값은 cisco이다. 

  

프레임 릴레이 시그널링

 

 LMI 정보를 통해 라우터는 VC의 3가지 동작 상태를 확인할 수 있다. 

① Active 상태 : 프레임 릴레이의 양쪽 끝 라우터간의 데이터 통신이 가능한 상태 

② Inactive 상태 : 로컬 프레임 릴레이 스위치(발신쪽)와 라우터간에는 통신이 가능하나, 반대쪽(수신쪽) 라우터와 프레임 릴레이 스위치 간에 통신이 불가능한 상태 

③ Delete 상태 : 프레임 릴레이 스위치와 LMI와 관련해서 어떠한 패킷도 주고받지 않는 상태로, 프레임 릴레이 스위치와 라우터간의 논리적인 연결이 끊어졌다고 생각하면 된다. 

 

프레임 릴레임의 동작 중 또 하나의 중요한 개념으로 서브 인터페이스를 들 수 있다. 서브 인터페이스는 하나의 물리적인 인터페이스를 복수의 논리적인 인터페이스로 쪼개서 사용한 것을 말한다. 개별적인 VC는 하나의 서브 인터페이스와 1:1 로 매핑해 포인트 투 포인트(point-to-point) 연결을 가능하게 해서 개별 서브 인터페이스가 독립적으로 직접 연결된 인터페이스로 동작한다. 

  

초창기 프레임 릴레이의 경우 서브 인터페이스의 개념이 없었으므로 하나의 라우터에서 복수의 VC를 만들려면 그 수만큼의 인터페이스가 필요했다. 하지만 이는 비용과 회선의 낭비를 가져왔고, 이를 해결하기 위해 서브 인터페이스가 개발되었다. 

  

프레임 릴레이 서브 인터페이스

 

(1) 프레임 릴레이 동작 과정 

  

  

1. 개별 라우터는 CSU/DSU를 통해서 프레임 릴레이 스위치와 연결한다. 
2. 라우터의 인터페이스에 프레임 릴레이를 설정하면 라우터는 프레임 스위치에 해당 VC의 상태 확인 메시지를 전송 
3. 프레임 릴레이 스위치가 상태 확인 메시지를 받으면 스위치는 DLCI 값과 상태를 라우터에 보낸다. 
4. 라우터는 개별적인 DLCI 별로 InARP를 보낸다. 
5. 라우터가 InARP를 받을 경우 DLCI 값과 상태, IP 주소를 포함하는 프레임 릴레이 맵을 만든다. 
6. 라우터는 60초마다 모든 Active 상태인 DLCI에 InARP를 보낸다. 
7. 라우터는 10초마다 프레임 릴레이 스위치와 LMI 정보를 주고받는다.(Keepalive)