通过采用简单的拥塞通知机制代替基于每条 VC 的显式流量控制,帧中继可以降低网络的开销。 这些拥塞通知机制包括前向显式拥塞通知 (FECN) 和后向显式拥塞通知 (BECN)。

为了帮助您理解这些机制,图 1 显示了标准帧中继帧的结构以便查阅。 FECN 和 BECN 分别由帧头中的一个比特位控制。 该比特位让路由器知道网络出现拥塞,路由器应停止传输直至拥塞消除为止。 当 DCE 将 BECN 位设为 1 时,它将通知源(上游)方向上的设备网络中发生了拥塞。 当 DCE 将 FECN 位设为 1 时,它将通知目的(下游)方向上的设备网络中发生了拥塞。

帧报头还包含 DE 位,用于标识不太重要、在拥塞期间可以丢弃的流量。 DTE 设备可以将 DE 位的值设置为 1,表示该帧没有其他帧重要。 在网络出现拥塞时,DCE 设备会先丢弃 DE 位设置为 1 的帧,再丢弃 DE 位不是 1 的帧。 这样就降低了在拥塞期间关键数据被丢弃的可能性。

在网络拥塞时,服务提供商的帧中继交换机会根据每个传入帧是否超出 CIR 对其应用以下逻辑规则:

单击图 2 中的“播放”按钮观看如何使用 FECN 和 BECN。

数据帧到达交换机之后,会先进行排队或缓冲,再继续转发。 与任何队列系统一样,交换机可能会堆积过量的数据帧。 这将导致延迟,当高层协议在指定的时间内未收到任何确认消息时,延迟会引起不必要的重新传输。 严重时,延迟甚至会导致网络吞吐量的大幅下降。 为避免此问题,帧中继引入了流量控制功能。

动画显示了一台队列已满的交换机。 为减少流入队列的数据帧,交换机会利用数据帧地址字段中的显式拥塞通知位通知 DTE 队列已满。

DTE 在收到带有 ECN 位的数据帧时会尝试减少数据帧的流量,直到拥塞消除为止。 如果拥塞出现在内部干线上,那么即使 DTE 并非造成拥塞的肇事者,DTE 也会收到拥塞通知。