1.4 广域网技术

计算机网络按照其覆盖的地理范围进行分类，可以很好地反映不同类型网络的技术特征。由于网络覆盖的地理范围不同，它们所采用的传输技术也不同，因而形成了不同的网络技术特点与网络服务功能。

按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为以下3类。

（1）局域网（LAN）

局域网用于将有限范围内（如一个实验室、一幢大楼或一个校园）的各种计算机、终端与外部设备互连成网。局域网按照采用的技术、应用范围和协议标准的不同可以分为共享局域网与交换局域网。局域网技术发展迅速，应用日益广泛，是计算机网络中最活跃的领域之一。

（2）城域网（MAN）

城市地区网络常简称为城域网。城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、机关和公司的多个局域网互连的需求，以实现大量用户之间的数据、话音、图形和视频等多种信息的传输功能。

（3）广域网（WAN）

广域网也称为远程网，它所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里。广域网覆盖一个国家、地区或横跨几个洲，形成国际性的远程网络。广域网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。

区分局域网技术和广域网技术的关键是网络的规模。广域网能按照需要连接地理距离较远的许多站点，每个站点内有许多计算机。例如，广域网应能连接一个大公司分布于数千平方公里内几十个不同地点的办公室或工厂的所有计算机。另外还必须使大规模网络的性能达到相当的水平，否则也不能称之为广域网。也就是说，广域网不仅仅只是连接许多站点中的许多计算机，它还必须有足够的性能，使得大量计算机之间能同时通信。

1.4.1 广域网基本技术

1.包交换

包交换又称为分组交换。20 世纪 60 年代，美国高级研究计划署（Advanced Research Projects Agency，ARPA）首先提出了包交换（Packet-Switched）网的概念。这种网络的思想是将数据分成一些小块，这些块称为包。

在这种类型的网络中，并不是每条导线只有一个连接，而是在每条导线的末端有专门的机器接受不连续的数据块（包），并沿着导线每次一起发送数据块，先发送的数据块先到达。这些机器称为交换机（Switch），目前更普遍的是使用路由器（Router）。不管什么时候，只要一个节点有数据要发送，它就将数据置入大小离散的包中，然后发送到路由器。路由器确定所要到达的目的地，并将它发送到该目的地。如果两台路由器之间的导线忙，则路由器将包放入队列中，并一直保持在队列中，直到线路释放并可以重新发送包为止。

广域网中基本的电子交换机称为包交换机（Packet Switch），因为它把整个包从一个站点传送到另一个站点。从概念上说，每个包交换机是一台小型的计算机，有处理器和存储器以及用来收发包的输入/输出设备。现代高速广域网中的包交换机由专门的硬件构成，早期广域网中的包交换机则由执行包交换任务的普通计算机构成。有两种输入/输出接口的包交换机：一种用来连接其他包交换机，另一种用来连接计算机。第一种接口具有较高的速度，它通过数字线路连接另一个包交换机。第二种接口具有较低的速度，用以连接一台计算机。包交换机硬件的细节取决于广域网技术和所需的网络速度。几乎所有的点对点通信方式都在广域网中应用，包括租用数据线路、光纤、微波和卫星频道等。许多广域网设计都允许客户选择连接方式。

2.广域网的构成

包交换机是广域网的基本组成部分。广域网由一些互连的包交换机构成，并由此连接计算机。其他的交换机或其他的连接可在需要时加入以扩展广域网。

一组交换机相互连接构成广域网。一台交换机通常有多个输入/输出接口，能形成多种不同的拓扑结构并连接多台计算机。广域网交换机间的互连和每台交换机连接的容量都根据预期流量而定，并提供冗余以防故障发生。包交换机间的连接速度通常比包交换机与计算机间的连接速度要快。

3.存储转发

广域网不像共享局域网一样在一个给定时间内只允许一对计算机交换数据帧，它允许许多计算机同时发送数据包。广域网包交换系统的基本模式是存储转发（Store and Forward）交换。为完成存储转发功能，包交换机必须在存储器中对包进行缓冲。存储操作是在包到达时执行的。包交换机的输入/输出硬件把一个包副本放在存储器中并通知处理器（如使用中断），然后进行转发（Forward）操作。处理器检查包，决定应将它送到哪个接口，并启动输出硬件设备以发送包。

使用存储转发模式的系统能使包以硬件所容许的最快速度在网络中传送。更重要的是，如果有许多包都必须送到同一输出设备，包交换机能将包一直存储在存储器中，直到该输出设备空出。例如，考虑包在一个网络中传输，假设站点 1 中的两台计算机几乎同时发出一个包到站点 2 中的某一台计算机，这两台计算机都把包发送给交换机。每个包到达时，交换机中的输入/输出硬件便把包放在存储器中并通知处理器，处理器检查每个包的目的地址并知道包都发往站点2。当一个包到达时，如果站点 2 的出口正好空闲，处理器立即开始发送；如果站点 2 的出口正忙，处理器则把包放在和该出口相关的队列中。一旦发送完一个包，该出口就从队列中提取下一个包并开始发送。

4.物理编址

从连网的计算机的角度来看，广域网的操作类似于局域网。每种广域网技术都精确定义了计算机在收发数据时使用的数据帧格式，并为连到广域网上的每台计算机分配了一个物理地址。当发送数据帧到另外一台计算机时，发送者必须给出目的计算机的物理地址。

许多广域网使用层次地址方案，使得转发效率更高。层次地址方案把一个地址分成几部分，最简单的层次地址方案把一个地址分为两部分：第一部分表示包交换机，第二部分表示连到该交换机上的计算机。例如，用一对十进制整数来表示一个地址，连到包交换机 6 上端口4 的计算机的地址为[6,4]。在实际应用中是用一个二进制数来表示地址：二进制数的一些位表示地址的第一部分，其他位则表示第二部分。由于每个地址用一个二进制数来表示，用户和应用程序可将地址看成一个整数而不必知道这个地址是分层的。

5.下一站转发

包交换机必须选择一条路径来转发包。如果包的目的地是一台直接相连的计算机，包交换机就将包发往该计算机。如果包的目的地是另一个包交换机上的计算机，包应通过该交换机进行高速连接转发。要做出这种选择，包交换机就要使用包中的目的地址。

包交换机不必保存怎样到达所有可能目的地的完整信息。相反，一个给定的交换机仅包含为使该包最终到达目的地应发送的下一站的信息。下一站信息可以制成一张表，表中每一项列出了一个目的地址以及对应的下一站。当向前转发包时，交换机检查包的目的地址，搜索与之相匹配的项，然后将该包发往项中所标出的下一站。

6.源地址独立性

交换机在转发分组时，只与分组的目的地址有关，与分组的源地址以及分组在到达交换机之前所经过的路径无关。数据包在到达某一特定的交换机之前，下一站转发并不依赖于包的源地址，也不依赖于所走过的路径。相反，下一站仅依赖于包的目的地址。这个概念被称为源地址独立性（Source Independence）。

生活中下一站转发的许多例子都显示了源地址独立性。一般地，在机场转飞机也是源地址独立的例子，因为旅客在机场上乘坐哪一次班机并不依赖于他是从哪个地方来的。也就是说，如果有两个旅客分别从上海和哈尔滨来到北京，都要飞往德国的慕尼黑，两个人也许会乘坐同一班飞机去慕尼黑。更进一步地，假如有一个北京的本地居民乘汽车来到机场，他和乘飞机的旅客看到的航班表是一样的。

源地址独立性使得计算机网络中的转发变得更紧凑、更有效。所有沿同样路径转发的包只需要一张路径表，转发不需要源地址信息，只要从包中检查出目的地址就可以了，这样共用一个单一的机制就完成了相同的转发。

7.层次地址与路由的关系

存储下一站信息的表通常称为路由表（Routing Table），转发一个包到下一站的过程称为路由（Routing）。在网络转发中，我们将地址分为网络地址和主机地址，称为两段式层次地址。两段式层次地址的优越性可在路由表中明显地体现出来。仅使用层次地址的第一部分地址来转发包有两个重要的实际意义。第一，因为路由表可用索引建立而不用搜索列表，从而减少了转发包所需的计算时间；第二，整个路由表可用目的交换机而不用目的计算机来表示，从而大大缩小了路由表的规模。规模的缩小对一个有许多计算机连接到包交换机的大型广域网而言具有实际意义。实际上，如果有近千台计算机连接到每台包交换机上，那么简化后的路由表只有完整路由表的千分之一大小。

除了最后的包交换外，两段式层次地址方案使得转发时仅使用第一部分地址。当包到达目的计算机所连的包交换机时，交换机才检查第二部分地址并选择目的计算机。

8.广域网中的路由

当有另外的计算机连入广域网时，广域网的容量必须能相应扩大。当有少量计算机加入时，可通过增加输入/输出接口硬件或更快的CPU来扩大单个交换机的容量。这些改变能适应网络小规模的扩大，更大的扩大就需要增加包交换机。这使得建立一个具有较大可扩展性的广域网成为可能，因为可不增加计算机而使交换容量增加。特别是在网络内部，可加入包交换机来处理负载，这样的交换机无需连接计算机。我们称这些包交换机为内部交换机（Interior Switch），而把与计算机直接连接的交换机称为外部交换机（Exterior Switch）。

为使广域网能正确地运行，内、外部交换机都必须有一张路由表，并且都能转发包。路由表中的数据必须符合以下条件。

① 完整的路由。每个交换机的路由表必须包含所有可能目的地的下一站的信息。

② 路由优化。对于一个给定的目的地而言，交换机路由表中下一站的值必须是指向目的地的最短路径。

1.4.2 广域网协议

目前，常用的广域网协议主要的有：SDLC协议及其派生协议、点对点协议、分组交换X.25和帧中继。本节对这几个广域网协议作简单介绍。

1.SDLC协议及其派生协议

同步数据链路控制（SDLC）协议是由IBM公司于20世纪70年代中期研究开发成功的，当时主要用于IBM的系统网络体系结构（SNA）环境中。它基于同步机制采用了面向二进制位的操作方法，较同步面向字符协议和同步面向字节协议具有更高的效率、更好的灵活性，以及更快的速度。

在SDLC协议开发完成后，ISO对SDLC协议作了一定的修改，形成了高层数据链路控制（HDLC）协议；国际电信联合会分会ITU-T通过对SDLC协议的修改，形成了链路访问过程（LAP）和平衡电路访问过程（LAPB）；IEEE通过修改SDLC协议形成了目前在LAN领域中非常流行的IEEE 802.2。如今，在WAN中SDLC协议仍然是主要的链路层协议。

（1）SDLC协议

SDLC协议支持各种各样的链路类型和网络拓扑结构，包括点对点链路、环型拓扑和总线型拓扑、半双工和全双工传输设备，以及电路交换和包交换网络。

SDLC协议通常设有两种类型的站点，即主动型站点和从动型站点。主动型站点控制从动型站点的所有操作，它根据预先制定的顺序轮流查询所有从动型站点，以便让从动型站点根据需要传输数据。通过对网络的设置，主动型站点也可以建立、终止和管理数据链路，而从动型站点接受主动型站点的控制，它仅能向主动型站点发送信息，而且必须得到主动型站点的许可后才能进行。

SDLC协议的主动型站点与从动型站点的连接可以根据下面几种基本的配置方式进行连接。

① 点对点连接仅包含两个站点，一个主动型站点和一个从动型站点，这两个站点通过点对点的方式连接起来。

② 多点连接包含一个主动型站点和多个从动型站点，所有的从动型站点串联地连接起来，主动型站点与第一个和最后一个从动型站点连接起来形成一个环型的拓扑关系，其余的从动型站点根据主动型站点的请求互相之间传递信息。

③ 集线式连接包含一个主动型站点和多个从动型站点，再加上一个输出通道和一个输入通道。主动型站点通过输出通道与所有从动型站点进行通信，从动型站点通过输入通道与主动型站点进行通信。主动型站点通过输入通道连接每一个从动型站点，最后形成一个链。

SDLC协议的数据帧格式如图1-4所示。

由图1-4可知，SDLC协议的数据帧也有一个唯一的标志模式（Flag）对其进行界定。地址字段（Address）通常包括有涉及当前通信的从动型站点的地址，但不包含主动型站点的地址。这是因为主动型站点既可以是通信的源站点，也可以是目标站点，更因为对于所有的从动型站点来说，主动型站点的地址是已知的。

控制字段（Control）有 3 种不同的格式，具体决定于 SDLC 协议的数据帧的类型。3 种类型的SDLC协议的数据帧如下。

① 信息帧。信息帧传递上层信息和一些控制信息。

② 监控帧。监控帧提供必要的控制信息，它可以请求和挂起数据传输进程，报告传输状态，确认信息的接收与否，监控帧中不含信息字段。

③ 无序帧。无序帧是无顺序的，用于控制传输的目的，包括初始化从动型站点。有些无编号帧中包含信息字段。

帧检查顺序（FCS）字段位于结束标志字段（Flag）前，其内容通常是循环冗余校验（CRC）计算的余数。如果计算结果与接收到的FCS字段的内容不一致，则说明数据帧在传输过程中发生了错误。

（2）SDLC派生协议

SDLC协议经过不同标准化机构的修改形成了一系列派生的协议，这些协议包括HDLC、LAPB和QLLC协议。

① HDLC协议。高层数据链路控制（HDLC）协议与SDLC协议较为类似，它们的数据帧格式相同，数据帧中每个字段所提供的功能也完全一样，都支持同步的全双工操作。HDLC协议与SDLC协议的不同之处有三点：其一，HDLC协议有一个32位的检查选项；其二，HDLC协议不支持环型连接和集线式连接等配置方式；其三，SDLC协议仅支持一种传输模式，而HDLC协议可支持如下3种传输模式。

• 正常应答模式（Normal Response Mode，NRM）。在这种传输模式中，从动型站点不能与主动型站点通信，除非主动型站点授予了有关权限。

• 异步应答模式（Asynchronous Response Mode，ARM）。这种传输模式允许从动型站点在没有接收到主动型站点的许可之前与它进行通信。

• 异步平衡模式（Asynchronous Balance Mode，ABM）。在这种传输模式中引入了组合站点的概念，组合站点就是它既可以用作主动型站点，也可以用作从动型站点，具体情况需根据当前的环境而定。在ABM中，所有的ABM通信发生在多个组合站点之间，任何组合站点在没有其他组合站点允许的情况下都能初始化数据通信过程。

② LAPB协议。平衡式链路接入过程（LAPB）协议与SDLC协议、HDLC协议有同样的数据格式、同样的数据帧类型和同样的字段功能。LAPB协议与SDLC协议、HDLC协议之间也存在一些不同之处。首先，LAPB协议仅局限为ATM传输模式，因此只适于组合站点；其次，LAPB协议电路既可以由DTE（数据终端设备）建立，也可以由DCE（数据电路设备）来建立。在LAPB协议中，初始化连接的站点只能是主动型站点，而应答的站点是从动型站点；最后，LAPB协议对P/F位的利用与SDLC协议、HDLC协议都不相同。

③ QLLC协议。QLLC（增强逻辑链路控制）协议是具有IBM公司自身定义的SDLC协议的改进版，其目的是允许 SNA（系统网络体系结构）数据能够通过 X.25 网络进行传输。QLLC 协议与X.25中有关协议组合起来可以代替SNA中的SDLC协议，在X.25第三层（包交换层）的通用格式标识（GFI）字段中应将增强位设置为1，这样SNA数据在X.25的第三层中就可以当作用户数据来传输。

2.点对点协议

（1）点对点协议（PPP）的组成

PPP提供了一种点对点链路传输数据报文的方法。PPP主要包括下列3部分内容。

① 通过串行链路封装数据报文的方法，PPP以HDLC协议作为基础来通过点对点链路封装数据报文。

② 使用链路控制协议（LCP）建立、配置和测试数据链路的连接。

③ 采用网络控制协议（NCP）建立和配置不同的网络层协议。PPP能同时采用多种不同的网络层协议。

（2）PPP的帧格式

PPP采用ISO的HDLC过程的原理、术语和数据格式。PPP的数据帧格式如图1-5所示。

PPP中有关字段的意义分别描述如下。

① 标志字段（Flag）表示数据帧的开始和结束的单字节字段，该字段的内容为二进制序列01111110。

② 地址字段（Address）是单字节的地址字段，包含的内容为表示标准广播地址的二进制序列11111111。PPP不赋值单个的站点地址。

③ 控制字段（Control）用于表示用户数据的传输是采用无序帧的方式进行，而且还提供逻辑链路控制（LLC）的无连接设施，包含二进制序列00000011的单字节字段。

④ 协议字段（Protocol）长度为两个字节，用于说明封装在数据帧的数据字段中的协议类型。

⑤ 数据字段（Data）的长度是可变的，它包含所需的数据报文，其结束位置位于整个数据帧结束前的两个字节处，余下的两个字节为帧控制顺序（FCS）字段。数据字段缺省的最大长度为 1 500个字节，但在实现时也可以规定为其他的数据值。

⑥ 帧控制顺序（FCS）字段为16个二进制位，即两个字节，但根据有关的规定，在实现时FCS的长度也可为32个二进制位，即4个字节。

（3）点对点的链路控制协议

PPP技术中的链路控制协议（LCP）提供用于建立、配置、维护和关闭点对点连接的方法，与其他类型的网络协议类似，LCP也有自己的数据帧格式，通常情况下有以下3种协议帧。

① 链路建立帧，用于建立和配置数据链路。

② 链路关闭帧，用于关闭数据链路。

③ 链路维护帧，用于管理和维护数据链路。

3.分组交换X.25

X.25是一组协议，它规定了广域网如何通过公用数据网进行连接，是一个真正的国际化标准。

X.25定义的是数据终端设备（DTE）和数据电路设备（DCE）之间的接口标准。DTE主要指用户终端或主机设备等，而DCE通常指调制解调器、分组交换机或其他与公用数据网连接的端口等。

X.25的功能说明可以与OSI参考模型下三层对应起来。X.25的第三层（网络层）描述了分组的格式和交换的过程；X.25 的第二层（即数据链路层）是通过链路平衡访问（LAPB）实现的；X.25的第一层（即物理层）定义了DTE和DCE之间的物理介质，如图1-6所示，其中第二层和第三层可参考OSI中的ISO7776（LAPB）和ISO8208（X.25分组层）。

在DTE之间的端对端通信是通过一种被称为虚拟电路的双向机制实现的。虚拟电路可以是永久性的，也可以是可切换的，前者被命名为永久性虚电路（PVC），后者被称为交换虚电路（SVC）。

虚电路一旦被建立，DTE 通过正确的虚电路将分组发送给 DCE，然后由 DCE 将分组发送到连接的另一端。DCE 观察虚电路的数目，以便决定通过 X.25 网络的哪一条路由传输分组。X.25 的第三层协议规定在所有与目标DCE相关的DTE中进行多路选择，然后将分组传递到正确的DTE。

（1）数据帧格式

由图 1-7 可知，X.25 数据帧的第三层分组由一个分组头字段和用户数据字段组成；第二层分组由帧的控制字段和帧的寻址字段、帧检查顺序（FCS）字段组成；第一层是比特位流。

（2）协议分析

X.25 第三层分组的头字段由一个通用格式标识符（GFI）、一个逻辑通道标识符（LCI）和一个分组类型标识符（PTI）组成。一个字节长的GFI用于指明分组头的通用格式，LCI用于标识虚拟电路，其长度为3个字节，PTI主要用于区分X.25的17种分组类型。

X.25在第三层使用了3个虚电路操作过程：建立会话、传输数据和消除会话。这3个过程的执行与具体使用的虚电路有关。对PVC来讲，X.25的第三层总是处于数据传输模式，因为虚电路是永久性存在的；而对SVC则恰恰相反，即X.25包含上面所有的3个过程。

用户数据总是以分组形式来传送的。如果用户数据过长，超过虚电路规定的最大分组长度，则X.25的第三层负责对用户数据进行组包和解包工作。每一个数据分组都有一个特定的顺序号，所以，在DTE和DCE接口处能进行错误检测和流量控制。

X.25的第二层是通过LAPB实现的。LAPB允许连接的两端，即DTE和DCE都能与另一方进行通信初始化。它采用 3 种类型的帧：信息帧（I）、监控帧（S）和无序帧（U）。其格式如图1-8所示。

X.25的第一层使用X.21的物理层协议，大致与RS-232串口协议相当，其最高速率为19.2kbit/s， DTE和DCE之间的最大距离为15m。

4.帧中继

帧中继能够为高速的基于帧的突发数据业务提供有效的和高性能的数据通信手段，因而流行得很快。

帧中继与X.25一样，在数据网络中只是关于接口标准的定义，它只定义数据以何种格式提交给帧中继网络进行传输。

作为用户和网络之间的接口标准，帧中继提供一种统计复用手段，使同一物理链路上可以有多个逻辑会话（称为虚电路），它提供了对带宽的灵活有效的利用。

（1）帧的格式

帧中继网络中数据帧格式如图1-9所示。

一个帧包含两个字节的头、一个用户数据区域和两个字节的CRC。头的组成如下。

① 数据链路连接标识（DLCI），唯一地确定到达目的地的路径。DLCI的长度为10位。

② 向前阻塞通知（FECN）位和向后阻塞通知（BECN）位，允许帧中继网络通知连入的设备网络发生了阻塞。

③ 丢弃（DE）位，用于通知网络该帧可以被丢掉，这通常发生在网络阻塞时。

④ 命令/响应（C/R）位，目前未用到。

⑤ 扩展地址（EA）位，在扩充地址时使用。

数据域可以转载任意类型的数据；CRC用于检查传输时的错误。整个帧的长为5～4 096个字节。

（2）信令协议

帧中继网络中目前有 3 种信令协议在使用：本地管理接口（LMI）、ITU-T 标准 Q.922 和 ANSI标准T1.617。

上述3种信令协议都使用相同的基本握手机制，由状态查询帧和响应状态帧组成。

① 本地管理接口（LMI）。

使用LMI的目的如下。

• 提供一种确保外部设备与网络之间连接正常的方法，这可通过设备与网络定期交换keep alive信息实现。

• 通知用户设备PVC的增加、删除或状态改变。

• 在每个PVC上提供简单的XON/XOFF流控机制。

LMI信息格式如图1-10所示，在LMI信息中，基本的协议包头与通常的数据帧完全一样，实际的LMI信息从4个命令字节开始，其后是一系列可变长的信息元素（IE）。第一个命令字节的格式与LAPB 的无序信息帧指示器相同，即将结束位（P/F）设置为零；第二个命令字节是协议区分标志，通常设置为指示LMI的值；第三个命令字节（即调用引用标志）通常设置为零；第四个命令字节是信息类型字段。在LMI信息格式中定义了两种类型的信息—状态查询信息和网络状态信息，前者的作用是允许用户设备查询网络的有关状态，而后者用来应答状态查询信息。

在4个命令字节之后是若干个连续的信息元素（IE）字段，每一个IE字段包含一个单字节的IE标识符，一个IE长度字段和若干字节的实际数据字段。信息元素IE的总的长度和每一个IE字段的长度都是可变的。

在LMI扩展版本中有若干部分，其中虚拟电路状态信息是必须的，而多路重发、全局寻址和简单的流量控制等是可选的。在这些可选件中，最重要的选件是全局寻址，它允许带有节点标志符。用户数据帧中插入LMI DLCI字段中的位，标识的是单个终端用户设备（如路由器、网桥等）的全局有效地址。

多路重发是LMI扩展中的又一个可选件，其目标集合是由4个保留DLCI值（从1 019～1 022）组成的序列来标明的，采用上述4个保留DLCI值的数据帧被网络进行复制，并发送到集合中的所有出口点。多路重发也定义了LMI信息的有关格式，用于通知用户设备是否增加、删除和替换多路重发的目标集合。

使用带有多路重发的DLCI值的数据帧时，路由选择信息能被有效地传递，而且还允许这些信息发送给特定的路由器集合，如所有位于主干线上的路由器。

② Q.922。

Q.922是LAPD（Link Access Protocol Dchannel）的一个增强版本。在D通道上的所有传输都以LAPD帧的形式进行，这些帧在用户设备和ISDN交换部件之间进行交换。D通道支持3种应用：控制信令、分组交换和遥测。在Q.922中定义了在端点用户之间实际信息传送所使用的用户协议LAPF （Link Access Procedure for Frame-Mode Bearer Services）。帧中继仅仅使用了LAPF的核心功能。

③ T1.617。

T1.617 标准主要完成对不同的局域网协议进行不同处理的工作，因此在每个帧传输时需要携带某种指示，以标识所使用的高层协议。

④ 信令协议交换过程。

帧中继设备和帧中继网络之间的信令交换过程分为短状态交换（一般每10s一次）和长状态交换（一般几分钟一次），其交换过程如图1-11所示。

在图 1-11 中，网络事件（如永久虚电路（PVC）的增加、删除、修改及出错）将在下一个长状态交换中报告。

⑤ 用户至网络接口（UNI）。

UNI适用于帧中继DTE向帧中继网络查询它所连接的PVC信息。

⑥ 网络至网络接口（NNI）。

在两个网络间配置管理和控制信息，需要一个双向信令协议，该协议定义于 ITU-T 标准 Q.933和ANSI标准TI.018。原始LMI不支持选项NNI。

NNI与PVC的处理有所不同，一条PVC只能表示在同一个网络中的两个节点的连接，如两个节点分别位于两个网络中并需要相互通信，那么，应分别在两个网络内部建立两个节点与其NNI节点的PVC，然后在两个网络的NNI节点之间连接这两条PVC即可。

（3）阻塞的防止

信息帧通过网络时，会由于声音、数据或其他帧中继传输而发生阻塞。阻塞通常发生在以下位置。

① 网络入口，如数据以高于网络接受能力的速率发送给网络。

② 网络节点，由于其他传输要求分享公共带宽。

③ 网络出口，如多个传送源向同一端口发送数据，而超过该端口的处理能力。

帧中继采用如下几个方面的手段处理阻塞。

① 本地管理接口（LMI）提供一种基于PVC的简单流控机制。当缓冲区将要满时，可向外部设备发出一个LMI信息（RNR位置1），要求停发数据；当缓冲区空时，则发送另一个LMI信息（RNR位置0）通知外部设备，允许发送数据。

② 直接阻塞通知，向外部设备报告阻塞。如果用户设备在某一时间段内收到的帧有50%以上是向前直接阻塞通知（FECN）位，它应将其输出下降到当前值的87.5%；如不到50%，则应提高输出6.25%。