X.25 、帧中继和ATM不同
X.25 、帧中继和ATM不同
X.25 又叫公共分组交换网（PDN），各节点由交换机组成，交换机间用存储转发的方式
交换分组
X.25 协议规定了统一的接口，能够接入不同类型的用户设备
在分组层为用户提供可靠的面向连接的虚电路服务，可靠性高
多路复用与点对点传送
帧中继网与X.25 有很多相同之处，它们都是点对点式的交换网络，不过在设计思想上有明显差别：X.25 强调数据传输的高可靠性；而帧中继则着重于数据的快速传输，最大程度地提高网络吞吐量
帧中继省略了X.25 中地分组层，以链路层地帧为基础实现多条逻辑链路的统计复用和转换，体现了“帧中继”因为简化了传输处理过程，所以帧中继的平均传输速率能达到X.25 的10 倍左右，明显，这种简化是很有效果的
ATM，即异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode），是B-ISDN 的底层传输技术其设计思想比其X.25 和帧中继有根本性的不同，ATM 把数据分割成固定长度的信元（Cell），不同于可变长度的帧由此带来了很多好处，固定的信元长度使得ATM 网络可以用硬件来实现信元的快速转发
，传输速度上的又一提高！
速率比较：X.25 <= 64kbps，帧中继<= 2.048Mbps，ATM - 155Mbps
ATM 所实现的高速率使得它可以提供多种类型的服务，这是其最大长处之一同时，ATM 还继承了帧中继网中面向连接和统计复用的优点
这些都是从特点上分析的一些结果，在具体实现上的异同比较复杂，如协议参考模型、路由和交换机制、拥塞控制等
试从多个方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点
第五章广域网 5-1 试从多个方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点。 答：从占用通信子网资源方面看:虚电路服务将占用结点交换机的存储空间，而数据报服务对每个其完整的目标地址独立选径，如果传送大量短的分组，数据头部分远大于数据部分，则会浪费带宽。从时间开销方面看:虚电路服务有创建连接的时间开销，对传送小量的短分组，显得很浪费；而数据报服务决定分组的去向过程很复杂，对每个分组都有分析时间的开销。从拥塞避免方面看:虚电路服务因连接起来的资源可以预留下来，一旦分组到达，所需的带宽和结点交换机的容量便已具有，因此有一些避免拥塞的优势。而数据报服务则很困难。从健壮性方面看:通信线路的故障对虚电路服务是致命的因素，但对数据报服务则容易通过调整路由得到补偿。因此虚电路服务更脆弱。 5-4 广域网中的主机为什么采用层次结构方式进行编址？ 答：层次结构方式进行编址就是把一个用二进制数表示的主机地址分为前后两部分。前一部分的二进制数表示该主机所连接的分组交换机的编号，而后一部分的二进制数表示所连接的分组交换机的端口号，或主机的编号。采用两个层次的编址方案可使转发分组时只根据分组和第一部分的地址（交换机号），即在进行分组转发时，只根据收到的分组的主机地址中的交换机号。只有当分组到达与目的主机相连的结点交换机时，交换机才检查第二部分地址（主机号），并通过合适的低速端口将分组交给目的主机。采用这种方案可以减小转发表的长度，从而减少了查找转发表的时间。 5-5一个数据报分组交换网允许各结点在必要时将收到的分组丢弃。设结点丢弃一个分组的概率为p。现有一个主机经过两个网络结点与另一个主机以数据报方式通信，因此两个主机之间要经过3段链路。当传送数据报时，只要任何一个结点丢弃分组，则源点主机最终将重传此分组。试问： （1）每一个分组在一次传输过程中平均经过几段链路？ （2）每一个分组平均要传送几次？ （3）目的主机每收到一个分组，连同该分组在传输时被丢弃的传输，平均需要经过几段链路？ 答：（1）从源主机发送的每个分组可能走1段链路（主机-结点）、2段链路（主机-结点-结点）或3段链路（主机-结点-结点-主机）。 走1段链路的概率是p，走2段链路的概率是p（1-p），走3段链路的概率（1-p）2 则，一个分组平均通路长度的期望值是这3个概率的加权和，即等于 L=1×p＋2×p（1-p）＋3×（1-p）2= p2-3 p+3 注意，当p=0时，平均经过3段链路，当p=1时，平均经过1段链路，当0 【如何用路由器模拟帧中继交换机？】 物理连接：所有的DCE接口都接到模拟成帧中继交换的路由器上。因为在实际工程中clockrate是由局端，像电信这样的部门来确定的。 局端的终端服务器通过异步口连接到模拟成帧中继交换的路由器的console口。 配置实现： 首先在全局配置模式下打： router(config)#frame-relay switching //启动帧中继交换功能 然后进入接口配置模式 router(config-if)#en fr //接口封装帧中继，命令全称：encapsulation frame-relay。这里没有打封装类型，就是缺省的cisco类型。另外还可以是ietf的。 router(config-if)#frame lmi-type ansi //配置帧中继LMI封装类型。lmi（local management interface）本地管理接口，运用在路由器和帧中继交换机之间。是数据传输一种信令标准。它有三种封装方法：cisco，ansi，q933a，缺省封装类型，自然是cisco类型。但它是由Cisco，StrataCom，Nortel，DEC联合制定的。ansi（American National Standards Institute）美国国家标准学会，始建立于1918年，标准涉及电工、建筑、日用品、制图、材料试验等技术领域。q933a是国际电联（International Telecommunication Union）的标准。ITU-T （The ITU Telecommunication Standardization Sector ）ITU-T是国际电信联盟电信标准化部门，成立于1993年，它的前身是国际电报和电话咨询委员会（CCITT）。 router(config-if)#frame-relay intf-type dce //配置帧中继接口类型，有dce，dte，还有nni选择。虽然在物理上，它已经是DCE接口，但是用于模拟帧中继环境，还需要再配置帧中继里的接口类型。 基本的帧中继配置 实验1完成了对帧中继交换机的配置，为本实验提供了帧中继的链路环境。本实验将针对连接在帧中继线路上的路由器进行设置，以实现端到端的连通性。 在实际的网络项目中，我们并不调试帧申继交换机，而是调试连在帧中继线路两端的路由器。本实验所完成的就是这样的任务。 1.实验目的 通过本实验，读者可以掌握以下技能: ●配置帧中继实现网络互连; ●查看帧中继pvc信息; ●监测帧中继相关信息。 2.设备需求 本实验需要以下设备: ●实验中配置好的帧中继交换机; ●2台路由器，要求最少具有1个串行接口和1个以太网接口; ●2条DCE电缆，2条DTE电缆; ●1台终端服务器，如Cisco 2509路由器，及用于反向Telnet的相应电缆; ●台带有超级终端程序的PC机，以及Console电缆及转接器。 3.拓扑结构及配置说明 本实验的拓扑如图8-4所示。 在"帧中继云"的位置，实际放置的是实验1中配置好的帧中继交换机，使用全网状的拓扑。使用帧中继交换机的S1和S2接口分别用一组DCE。DTE电缆与R1和R2实现连接。 实验中，以太网接口不需要连接任何设备。 网段划分和IP地址分配如图8-4中的标注。 本实验通过对帧中继的配置实现R1的E0网段到R2的E0网段的连通性。 4.实验配置及监测结果 第1步:配置基本的帧中继连接 连接好所有设备并给各设备加电后，开始进行实验。 这一步完成对于两台路由器S0接口的帧中继参数的配置，同时也配置E0接口。 配置清单8-4记录了帧中继的基本配置。 配置清单8-4 配置基本的帧中继连接 第1段：配置R1路由器 R1#conft Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R1(config)#int eO R1(config-if)#ip addr 192.1.1.1255.255.255.0 R1(config-if)#no keepa R1(config-if)#no shut R1(config-if)#int sO R1(config-if)#ip addr 172,16.1.1255.255.255.0 帧中继(FRAME-RELAY）是一种广域网技术，最初是为了解决全国性或跨国性的帧中继大公司在地理上分散的局域网络实现通信而产生的。随着局域网与局域网之间进行互联的要求日益高涨，帧中继技术也迅速发展起来的。它是一种先进的包交换技术，是一种快速分组通信方式。它采用虚电路技术，能充分利用网络资源。帧中继为多区域间，全国范围内以及国际间实现通信提供了一个灵活高效的广域网解决方案。 帧中继 帧中继是八十年代初发展起来的一种数据通信技术，其英文名为FrameRelay，简称FR。它是从X.25分组通信技术演变而来的。数据通信的目的就是要完成计算机之间、计算机与各种数据终端之间的信息传递。为了实现数据通信，必须进行数据传输，即将位于一地的数据源发出的数据信息通过数据通信网络送到另一地的数据接收设备。被传递的数据信息的类型是多种多样的，其典型的应用有文件传送、电子信箱、可视图文、文件检索、远程医疗诊断等。数据通信网交换技术历经了电路方式、分组方式、帧方式、信元方式等阶段。 电路方式是从一点到另一点传送信息且固定占用电路带宽资源的方式，例如专线DDN数据通信。由于预先的固定资源分配，不管在这条电路上实际有无数据传输，电路一直被占着。分组方式是将传送的信息划分为一定长度的包，称为 帧中继 分组，以分组为单位进行存储转发。在分组交换网中，一条实际的电路上能够传输许多对用户终端间的数据而不互相混淆，因为每个分组中含有区分不同起点、终点的编号，称为逻辑信道号。分组方式对电路带宽采用了动态复用技术，效率明显提高。为了保证分组的可靠传输，防止分组在传输和交换过程中的丢失、错发、漏发、出错，分组通信制定了一套严密的，较为繁琐的通信协议，例如：在分组网与用户设备间的X.25规程就起到了上述作用，因此人们又称分组网为“X.25网”。帧方式实质上也是分组通信的一种形式，只不过它将X.25分组网中分组交换机之间的恢复差错，防止拥塞的处理过程进行了简化。帧方式的典型技术就是帧中继。由于传输技术的发展，数据传输误码率大大降低，分组通信的差错恢复机制显得过于繁琐，帧中继将分组通信的三层协议简化为两层，大大缩短了处理时间，提高了效率。帧中继网内部的纠错功能很大一部分都交由用户终端设备来完成。 帧中继 帧中继是一种局域网互联的WAN协议，它工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层。它为跨越多个交换机和路由器的用户设备间的信息传输提供了快速和有效的方法。帧中继是一种数据包交换技术，与X.25类似。它可以使终端站动态共享网络介质和可用带宽。帧中继采用以下两种数据包技术：1）可变长数据包；2）统计多元技术。它不能确保数据完整性，所以当出现网络拥塞现象时就会丢弃数据包。但在实际应用中，它仍然具有可靠的数据传输性能。 帧中继是在分组交换技术的基础上发展起来的一种电信业务，简称FR。它是对原来的分组交换协议作了简化的数据传输新技术。又称“快速分组交换”技术。“帧”在数据通信中是指一个包括开始和结束标志的一个连续的二进制比特序列，是数据通信中传输链路传送时所用的基本单位。“帧中继”就是在传输链路中以“帧”为单位进行的中继传送。 帧中继(FrameRelay)是一种网络与数据终端设备(DTE)接口标准。由于光纤网比早期的电话网误码率低得多，因此，可以减少X.25的某些差错控制过程。从而可以减少结点的处理时 帧中继概述： ?是由国际电信联盟通信标准化组和美国国家标准化协会制定的一种标准。 ?它定义在公共数据网络上发送数据的过程。 ?它是一种面向连接的数据链路技术，为提供高性能和高效率数据传输进行了技术简化，它靠高层协议进行差错校正，并充分利用了当今光纤和数字网络技术。 帧中继的作用： ?帧使用DLCI进行标识，它工作在第二层；帧中继的优点在于它的低开销。 ?帧中继在带宽方面没有限制，它可以提供较高的带宽。 ?典型速率56K-2M/s内 选择 Frame Relay 拓扑结构： ?全网结构：提供最大限度的相互容错能力；物理连接费用最为昂贵。 ?部分网格结构：对重要结点采取多链路互连方式，有一定的互备份能力。 ?星型结构：最常用的帧中继拓扑结构，由中心节点来提供主要服务与应用，工程费最省 帧中继的前景： ?一种高性能，高效率的数据链路技术。 ?它工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层，但依赖TCP上层协议来进行纠错控制。 ?提供帧中继接口的网络可以是一个ISP服务商；也可能是一个企业的专有企业网络。?目前，它是世界上最为流行的WAN协议之一，它是优秀的思科专家必备的技术之一。 子接口的配置： ?点到点子接口 –子接口看作是专线 –每一个点到点连接的子接口要求有自己的子网 –适用于星型拓扑结构 ?多点子接口（和其父物理接口一样的性质） –一个单独的子接口用来建立多条PVC，这些PVC连接到远端路由器的多点子接口或物理接口 –所有加入的接口都处于同一的子网中 –适用于 partial-mesh 和 full-mesh 拓扑结构中 帧中继术语: ?DTE：客户端设备(CPE),数据终端设备 ?DCE：数据通信设备或数据电路端接设备 ?虚电路（VC）：通过为每一对DTE设备分配一个连接标识符，实现多个逻辑数据会话在同一条物理链路上进行多路复用。 ?数字连接识别号（DLCI）：用以识别在DTE和FR之间的逻辑虚拟电路。 ?本地管理接口（LMI）：是在DTE设备和FR之间的一种信令标准，它负责管理链路连接和保持设备间的状态。 今天我们研究点到点子接口（point-to-point） 帧中继基础知识总结 版本V1.0 密级?开放?内部?机密 类型?讨论版?测试版?正式版 1帧中继基本配置 1.1帧中继交换机 帧中继交换机在实际工程环境中一般不需要我们配置，由运营商设置完成，但在实验环境中，要求掌握帧中继交换机的基本配置。 配置示例： frame-relay switching interface s0/1 encapsulation frame-relay frame-relay intf-type dce clock rate 64000 frame-relay route 102 interface s0/2 201 // 定义PVC，该条命令是，s0/1口的DLCI 102，绑定到s0/2口的201 DLCI号 frame-relay route 103 interface s0/3 301 no shutdown 1.2环境1 主接口运行帧中继（Invers-arp） FRswitch（帧中继交换机）的配置： frame-relay switching interface s0/1// 连接到R1的接口 encapsulation frame-relay frame-relay intf-type dce clock rate 64000 frame-relay route 102 interface s0/2 201 // 定义PVC，该条命令是，s0/1口的DLCI 102，绑定到s0/2口的201 DLCI号 no shutdown interface s0/2// 连接到R2的接口 encapsulation frame-relay frame-relay intf-type dce clock rate 64000 frame-relay route 201 interface s0/1 102 no shutdown R1的配置如下： interface serial 0/0 ip address 192.168.12.1 255.255.255.252 encapsulation frame-relay // 接口封装FR，通过invers-arp发现DLCI，并建立对端IP到本地DLCI的映射（帧中继映射表）no shutdown R2的配置如下： interface serial 0/0 ip address 192.168.12.2 255.255.255.252 encapsulation frame-relay no shutdown 北京理工大学珠海学院实验报告 ZHUHAI CAMPAUS OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 班级学号姓名 指导教师成绩 实验题目实验 5 FR 的配置实验时间 实验 5 FR 的配置 一、实验目的 掌握帧中继的基本原理；掌握帧中继网络数据转发的过程；掌握帧中继的基本配置方法。 二、实验环境（软件、硬件及条件） 3Windows 主机+3 台路由器+FR 的网络 或者 1 台 Windows 主机+packet tracer 模拟器 三、实验内容 理解 FR 的工作原理，通过路由协议（本实验采用 RIP 协议）实现 FR 网络的互通。 四、实验拓扑 五、实验步骤 1、在 Packet Tracer 上边画好拓扑，并配置好模块和帧中继 DLCI，配置过程： 1）添加 3 台路由器，为路由器添加 S 端口模块（ NM-4A/S 模块）。（由于实验室路由器的 s 端口数量有限，建议大家用模拟器实现本实验） 以R1为例 2）添加一个 Cloud-PT-Empty 设备（Cloud0）模拟帧中继网络，为 Cloud0 添加3 个 S 端口模块，分别与路由器连。 如图： 3）设置好 S1，S2，S3，的 DLCI 值： 以S1为例 先在DLCI选框上填上DLCI的值，在Name选框上填上Name的值，最后按下Add键，结果如下： 4）配置好 Frame-relay 连接： 结果如下： 5）连接端口注意：路由器作为 DTE 设备，Cloud0 作为 DCE 设备，按照拓扑添加 3 台 PC作测试用，连接到路由器 F 端口，并启动各连接端口。为各 PC 设置好 IP 和网关，做好 ip 地址的规划，网络拓扑就基本完成。 2、配置 3 台路由器的 FR R1 路由器配置： 帧中继 帧中继协议概述 帧中继协议是一种简化的X.25广域网协议。帧中继协议是一种统计复用的协议，它 在单一物理传输线路上能够提供多条虚电路。每条虚电路用数据链路连接标识（Data Link Connection Identifier，DLCI）来标识，DLCI只在本地接口和与之直接相连的 对端接口有效，不具有全局有效性，即在帧中继网络中，不同的物理接口上相同的 DLCI并不表示是同一个虚电路。 帧中继网络提供了用户设备（如路由器和主机等）之间进行数据通信的能力，用户 设备被称作数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）；为用户设备提供接 入的设备被称为数据电路终接设备（Data Circuit-terminating Equipment，DCE）。 帧中继网络既可以是公用网络或者是某一企业的私有网络，也可以是数据设备之间 直接连接构成的网络。 帧中继地址映射 帧中继地址映射是把对端设备的协议地址与对端设备的帧中继地址（本地的DLCI） 关联起来，使高层协议能通过对端设备的协议地址寻址到对端设备。 帧中继主要用来承载IP协议，在发送IP报文时，根据路由表只能知道报文的下一 跳地址，发送前必须由该地址确定它对应的DLCI。这个过程可以通过查找帧中继地 址映射表来完成，因为地址映射表中存放的是下一跳IP地址和下一跳对应的DLCI 的映射关系。 地址映射表可以由手工配置，也可以由Inverse ARP协议动态维护。 如下图所示，通过帧中继网络可以实现局域网互联。 图1通过帧中继网络实现局域网互联 虚电路介绍 根据虚电路建立方式的不同，虚电路分为两种类型：永久虚电路（Permanent Virtual Circuit，PVC）和交换虚电路（Switched Virtual Circuit，SVC）。手工设置产生的 虚电路称为永久虚电路。通过协议协商产生的虚电路称为交换虚电路，这种虚电路 由帧中继协议自动创建和删除。目前在帧中继中使用最多的方式是永久虚电路方式。 在永久虚电路方式下，需要检测虚电路是否可用。本地管理接口（Local Management Interface，LMI）协议就是用来检测虚电路是否可用的。LMI协议用于维护帧中继协 议的PVC表，包括：通知PVC的增加、探测PVC的删除、监控PVC状态的变更、 验证链路的完整性。系统支持三种本地管理接口协议：ITU-T的Q.933附录A、ANSI 的T1.617附录D以及非标准兼容协议。 LMI协议的基本工作方式是：DTE设备每隔一定的时间间隔发送一个状态请求报文 （Status Enquiry报文）去查询虚电路的状态，DCE设备收到状态请求报文后，立 即用状态报文（Status报文）通知DTE当前接口上所有虚电路的状态。 对于DTE侧设备，永久虚电路的状态完全由DCE侧设备决定；对于DCE侧设备， 永久虚电路的状态由网络来决定。在两台网络设备直接连接的情况下，DCE侧设备 的虚电路状态是由设备管理员来设置的。 帧中继协议参数 帧中继协议的参数以及含义如表1所示。 表1帧中继协议参数含义 工作方式参数含义取值范围缺省值 请求PVC状态的计数器（N391）1～255 6 错误门限（N392）1～10 3 事件计数器（N393）1～10 4 DTE 用户侧轮询定时器（T391），当为0时，表示禁止LMI协议0～32767 （单位：秒） 10 （单位：秒） 错误门限（N392）1～10 3 事件计数器（N393）1～10 4 DCE 网络侧轮询定时器（T392）5～30 （单位：秒） 15 （单位：秒） 这些参数由Q.933的附录A规定，各参数的含义如下：与DTE工作方式相关的参数含义： 在上海亚威上课的时候整理的 帧中继接口分为: 点到点：该接口所在链路只连接2台设备 点到多点：该接口所在链路连接多台设备。 不管是点到点还是点到多点，都是基于PVC的，PVC都是点到点的. 反转ARP，动态映射，frame-relay map： ARP包的作用是获得目的设备的MAC地址，反转ARP包也是一种ARP包，但是他的作用恰恰相反是获得目的设备的IP地址。 动态映射是将反转arp所获得的IP地址和本地DLCI号关联起来形成动态的frame-relay map Frame-relay map的作用是当路由器要发送一个IP包的时候，通过查看在frame-relay map 中的目的IP，来获得所对应的DLCI号以完成帧的二层封装。 帧中继动态映射原理: 不管是点到点的帧中继，还是点到多点（多点到点）的帧中继，本质上每条VPC都是P2P 的，即从一个DLCI号丢一个包进去，永远是从一个固定的DLCI号（出口）出来。 由于转发数据包必须依赖frame-relay map中的IP来映射DLCI号完成帧的2层封装。 所以可以通过动态或者静态的映射来获得目的IP所在PVC的DLCI号。 静态的就是手动配置，不多解释了 动态的原理也很简单， 如图：典型的点到多点帧中继。 在R1上有2条PVC 首先从102丢的包进去，只能从201出来，同样的从103丢的包进去也只能从301出来。这是帧中继的特性。也是帧中继的一个安全隔离机制。 那么R1要获得动态的帧中继映射其实非常简单。 首先对于路由器R1而言，接口s1封装为帧中继，配上IP地址，他理应是不知道任何DLCI 号的，那么谁知道DLCI号呢？答案是ISP的帧中继交换机，因为帧中继交换机的帧的传输是通过帧中继交换机上配置的frame-relay route 来实现基于DLCI号的标签交换的，所以帧中继交换机一定知道所直接连接的客户端的路由器的本地DLCI号。 并且如果有多条PVC的话，肯定有多个DLCI号 通过LMI，帧中继交换机可以把他所知道的DLCI号告知直连的客户端路由器，比如他可以告诉R1，2个本地DLCI号分别是102和103。 当R1学习到了本接口的DLCI号后，他可以发送一个反向arp包，包内只要有源IP 10.1.100.1 以DLCI号为102或103分别丢给帧中继交换机，由于帧中继交换机已经设置好了PVC的路线，所以最终这个帧被分别被R2和R3学到，由于R2和R3也通过LMI学习到了自己的DLCI号，又由于PVC是点到点的，所以当R2从自己的本地DLCI号201收到一个包的时候，他查看源IP为10.1.100.1 他就可以得出映射，10.1.100.1 的 DLCI号为201，那么当他要往10.1.100.1发送数据包的时候，他就封装DLCI号为201。 帧中继协议原理及配置 【复习旧课】（教学手段：课堂提问） 【引入新课】（教学手段：创设情景） 【讲授新课】（教学手段：教师讲授） 一、 帧中继概述 帧中继（Frame Relay ，简称FR ）是以X.25 分组交换技术为基础，摒弃其中复杂的检、纠错过程，改造了原有的帧结构，从而获得了良好的性能。帧中继的用户接入速率一般为64 kbps ～2 Mbps ，局间中继传输速率一般为2 Mbps 、34 Mbps ，现已可达155 Mbps 。 1. 帧中继简介 帧中继技术继承了X.25 提供的统计复用功能和采用虚电路交换的优点，但是简化了可靠传输和差错控制机制，将那些用于保证数据可靠性传输的任务（如流量控制和差错控制等）委托给用户终端或本地结点机来完成，从而在减少网络时延的同时降低了通信成本。帧中继中的虚电路是帧中继包交换网络为实现不同DTE 之间的数据传输所建立的逻辑链路，这种虚电路可以在帧中继交换网络内跨越任意多个DCE 设备或帧中继交换机。 图6-4 帧中继网络 一个典型的帧中继网络是由用户设备与网络交换设备组成，如图6-4所示。作为帧中继网络核心设备的FR 交换机其作用类似于我们前面讲到的以太网交换机，都是在数据链路层完成对帧的传输，只不过FR 交换机处理的是FR 帧而不是以太帧。帧中继网络中的用户设备负责把数据帧送到帧中继网络，用户设备分为帧中继终端和非帧中继终端两种，其中非帧中继终端必须通过帧中继装拆设备（FRAD ）接入帧中继网络。 2. 帧中继的特点 帧中继具有如下特点： ● 帧中继技术主要用于传递数据业务，将数据信息以帧的形式进行传送。 ● 帧中继传送数据使用的传输链路是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可以复用多个逻辑连接，可以实现带宽的复用和动态分配。 ● 帧中继协议简化了X.25的第三层功能，使网络节点的处理大大简化，提高了网络对信息的处理效率。采用物理层和链路层的两级结构，在链路层也只保留了核心子集部分。 ● 在链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检测，但不提供发现错误后的重传。省去了帧编号、流量控制、应答和监视等机制，大大节省了交换机的开销，提高了网络吞吐量、 局域网 局域网 分组交换与帧中继比较 一．摘要 分组交换是以分组为单位进行传输和交换的，它是一种存储-转发交换方式，即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理，等到相应的输出电路有空闲时再送出。 帧中继是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。大多数公共电信局都提供帧中继服务，把它作为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。 二．综述 1.分组交换技术 分组是由分组头和其后的用户数据部分组成的。分组头包含接收地址和控制信息，其长度为3--10B，用户数据部分长度是固定的，平均为128B，最长不超过256B。同一分组网内分组长度是固定的，而不同分组网分组长度可以不同。路由选择确定了输出端口和下一个节点后，必须使用交换技术将分组从输入端口传送到输出端口，实现输送比特通过网络节点。 分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度，人们除了打电话直接沟通，通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。 分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成多个更小的等长部分，每个部分叫做一个数据段。在每个数据段的前面加上一些必要的控制信息组成的首部，就构成了一个分组。首部用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。 在分组交换方式中，由于能够以分组方式进行数据的暂存交换，经交换机处理后，很容易地实现不同速率、不同规程的终端间通信。 网管心得帧中继与X.25分组网的比较 帧中继用于局域网互联的广域网（WAN），它是在X.25分组网交换技术的基础上发展而来的一种快速分组交换技术，是改进了的X.25分组交换网，通常情况下，可以从以下几个方面进行比较。 1．设计思想比较 实际上X.25分组网是为不稳定连接的运行而开发的。在X.25中，强调数据传输的高可靠性；而帧中继（FR）的出现是因为随着光纤技术的快速发展，差错控制显得不太必要的情况下，它主要着重于数据的快速传输，最大程度地提高网络吞吐量。 2．与OSI参考模型对应层次比较 X.25分组网对应于OSI参考模型的低三层，其中X.25的第3层描述了分组的格式及分组交换的过程；第2层由LAPB（Link Access Procedure，Balanced）实现，它定义了用于DTE/DCE 连接的帧格式；第一层则定义了电气和物理端口特性。 而帧中继与X.25不同，它是一种高性能的广域网协议，运行在OSI参考模型的物理层和数据链路层。 帧中继是一种数据包交换技术，是X.25的简化版本。它省略了X.25的一些功能，例如提供窗口技术和数据重发技术（后退N帧的ARQ协议），而是依靠高层协议提供纠错功能，这是因为帧中继工作在更好的广域网设备上，这些设备与用于X.25的广域网设备相比，具有更可靠的连接服务和更高的可靠性， 另外，帧中继严格地对应于OSI参考模型的最低二层（物理层和数据链路层），而X.25还提供第3层的服务。因此，帧中继比X.25具有更高的性能和更有效的传输效率。 3．传输速度比较 X.25分组网支持最大64kbps的数据传输速度，但帧中继支持最大2 Mbps的数据传输速度。 4．交换业务比较 帧中继和X.25分组交换业务都采用虚电路的复用技术，以充分利用网络带宽资源，降低用户通信费用。但在业务质量上，由于帧中继对出现错误的帧不进行纠错处理，简化了通信协议，所以帧中继节点机处理每帧所需的时间大大缩短，端到端用户信息传送时延低于X.25分组网，整个网络的业务吞吐量要高于X.25分组网。 另外，帧中继还具有一套完备的带宽管理和阻塞管理措施，在带宽的动态分配技术上比X.25分组网更具优势。 5．系统开销比较 X.25分组网的开销要比帧中继高许多。例如，在X.25中，在一个分组的传输路径上的每个节点都必须完整地接收一个分组，并且在发送之前还必须完成错误检查。但是，在帧中继中的节点只是简单地查看分组头中的目的地址信息，并立即转发该分组。在一些情况下，甚至在它完整地接收一个分组之前就开始转发。 另外，帧中继不需要像X.25中那样必须在每个中间节点中存在着用于处理管理、流控和错误检查的状态表、端点节点必须对丢失的帧进行检查，并请求重发等工作，因此开销比X.25小。 第七章配置帧中继 一、帧中继技术（Frame Relay） 帧中继是一种高性能的WAN协议，它运行在OSI参考模型的物理层和数据链路层。它是一种数据包交换技术，是X.25的简化版本。它省略了X.25的一些强健功能，如提供窗口技术和数据重发技术，而是依靠高层协议提供纠错功能，这是因为帧中继工作在更好的WAN设备上，这些设备较之X.25的WAN设备具有更可靠的连接服务和更高的可靠性，它严格地对应于OSI参考模型的最低二层（即是第二层协议），而X.25还提供第三层的服务，所以，帧中继比X.25具有更高的性能和更有效的传输效率。图1是应用帧中继技术通信的典型例子。 图1、帧中继通信 ? 虚电路：两个DTE设备（如路由器）之间的逻辑链路称为虚电路（交换虚拟线路SVC，Switched VirtualCircuits），帧中继用虚电路来提供端点之间的连接。由服务提供商预先设置的虚电路称为永久虚电路（PVC，Permanent VirtualCircuits）；别外一种虚电路是交换虚电路（SVC），它是动态设置的虚电路。 ? 帧中继设置中可分为数据终端设备（DTE）和数据电路终端设备（DCE），在实际应用中，Cisco路由器为DTE端，通过V.35线缆连接CSU/DSU，如果将两个路由器通过V.35线缆直连，连接V.35 DCE线缆的路由器充当DCE的角色，并且需要提供同步时钟。CSU（通道服务单元）：把终端用户和本地数字电话环路相连的数字接口设备。DSU（数据业务单元）：指的是用于数字传输中的一种设备，它能够把DTE设备上的物理层接口适配到T1或者E1等通信设施上。数据业务单元也负责信号计时等功能，它通常与CSU（信道业务单元）一起提及，称作CSU/DSU (Channel Service Unit/Data [or Digital] Service Unit)。 ? 帧中继技术提供面向连接的数据链路层的通信，在每对设备之间都存在一条定义好的通信链路，且该链路有一个链路识别码。这种服务通过帧中继虚电路实现，每个帧中继虚电路都以数据链路识别码（DLCI,Data-Link Connection Identifier）标识自己，是在源和目的设备之间标识逻辑电路的一个数值。DLCI 的值一般由帧中继服务提供商指定。帧中继交换机通过在一对路由器之间映射DLCI来创建虚电路。帧中继即支持PVC也支持SVC。 ? 帧中继本地管理接口（LMI，Local Management Interface）是对基本的帧中继标准的扩展。它是路由器和帧中继交换机之间信令标准，提供帧中继管理机 帧中继技术基础 数据通信技术的发展 数据通信就是进行数据传输和数据交换，把数据源发送的数据信息从一个地方通过传输信道交换设备传送到另一个地方的数据接收设备中，也就是数据信息在发送设备和接收设备之间进行信息传递。 数据通信网是为提供数据通信业务而提供的媒体，随着通信技术的不断发展，数据通信网的交换技术有：电路方式、分组方式、帧方式、和信元方式等。 电路方式是传递信息最简单的方式。电路方式之一是基于公众交换电话网（PSTN）或ISDN电路交换的原理，当用户要求发送数据时，交换机在主叫用户端及被叫用户端之间连接一条链路。终端设备通过接入设备（调制解调器（MODEM）或适配器（TA））连到交换机上，经接入设备的拨号在交换机之间构成一条物理链路。如图1-1所示。 MODEM/TA MODEM/TA 图1-1 利用PSTN/ISDN进行数据通信示意图 这种方式属于预分配电路资源系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户固定使用，不管该用户是否有数据在链路中传递，电路一直被这一对用户占用，其它用户无法插入该链路中。只有该对用户使用完后把该链路释放，其它用户才能使用。 另一种电路方式是采用专线，即数字数据网（DDN）。DDN一般向用户提供专用数据传递链路，如图1-2所示。 DDN 图1-2利用专线联接方式进行数据通信 电路方式的主要特点是为通信的两端建立物理连接，它有如下优点： ①信息传输时延小，因为它是一个固定物理连接，信息传输的时延也是固定的。 ②电路是“透明”的。发送端和接收端传递的信息并没有限制在某一个协议下，只要终端设备认可，任何协议的信息都可以传递。 ③信息传递的吞吐量大。可以根椐信息量的大小来选择信息的传递带宽。 它的缺点是资源比较浪费。基于PSTN或ISDN电路方式至少要占用一路话路，即64Kbps。如果传递的信息不到64Kbps，占用的带宽也不能减小，其它用户也不能享用。基于DDN的电路方式虽然可以根据需要分配带宽，但对信道的占用也是半永久性的，用户一旦租用，即使没有信息传递，其带宽也不能由其它用户享用，因此，DDN一般用于对实时性和可靠性要求较高的业务。 分组方式是一种存储转发的交换方式。它将需要传递的信息划分成一定长度的包（又称为分组），以分组为单位进行存储转发。在每个分组信息中都包含有发送端地址和接收端地址。在传递数据之前必须在发送端和接收端之间建立虚电路，然后依顺序进行传递。 分组方式的基本原理是把一条物理电路分成若干条逻辑信道，对应每一个逻辑信道有一个编号，称为逻辑信道号（LCN）。把两个用户终端之间的若干条逻辑信道经交换机连接起来，便构成了虚电路（VC）。 分组方式在线路上采用动态复用的技术通过一条高速传输线路来传送各个分组，带宽可以动态复用，从而提高了传输线路利用率。。 在分组交换方式中，由于能够以分组形式把发送终端的数据信息暂存在交换机的存储器内，在交换机内进行各种变换处理，从而很容易地实现在不同速率、码型和规程的终端间通信，这在以前的通信网中是不能实现的。常用分组方式有以下几个特点： ①传输质量高 分组交换方式具有差错控制功能，它不仅在节点交换机之间传输分组时采取差错校验与重发措施，而且对于分组型终端，在用户线部分也可以进行同样的差错控制，因而使分组在网内传送的出错率大大降低，一般传输电路的误码率在1×12-5的情况下，网内全程的比特差错率在1×12-10以下。这比现有公用电信网的传输质量大为提高。 ②可靠性高 在电路交换方式中，一次呼叫的通信电路固定不变。而分组交换则不同。报文中的每个分组可以自由选择传输途径。由于分组交换机至少与另外两个交换机相连接，当网内发生故障时，分组仍能自动选择一条避开故障地点的迂回路由传输，不会造成 帧中继是ISP提供的一种广域网服务，是一种网络与数据终端设备(DTE)接口标准，多用于公司总部与分支机构互连。 帧中继的主要特点是:使用光纤作为传输介质,因此误码率极低,能实现近似无差错传输,减少了进行差错校验的开销,提高了网络的吞吐量；帧中继是一种宽带分组交换,使用复用技术时,其传输速率可高达44.6Mbps。但是,帧中继不适合于传输诸如话音、电视等实时信息,它仅限于传输数据。 下面我们开始试验，试验拓扑如下 试验环境分析：在上图环境中A路由器代表公司总部，A公司有两个分支机构，我们分别用路由器B、C表示 试验目标：使用帧中继实现总部与分支机构互连 帧中继的配置分为点对点子接口和多点子接口，在此我们将使用点对点子接口配置帧中继。点对点网络就是每一个端口对应一个相应的站点，而一个公司有可能有多个分支，而路由器端口的数量有限，这是我们需要在一个物理端口上划分出多个子接口，每个子接口对应一个站点。帧中继配置在路由器与分支相连的端口上，也就是广域网端口 帧中继配置命令： ①进入物理端口后不需要直接在端口上配置IP地址，如有IP地址可以在端口上使用 （config-if）#no ip address ②在物理端口（广域网端口）封装帧中继协议 (config-if)#encap frame-relay ③激活物理端口 (config-if)#no shutdown ④在物理端口上建立子接口，并指定接口类型 (config-if)#interface 子接口point-to-point ⑤给子接口配置IP地址和子网掩码 (config-subif)#ip address IP地址子网掩码 ⑥给子接口配置DLCI值 (config-subif)#frame-relay interface-dlci DLCI值 ⑦给子接口配置端口速率 (config-sibif)#bandwidth 带宽 DLCI值 IP地址规划 A：e0---192.168.10.1 B:e0---192.168.20.1 C:e0---192.168.30.1 s0.1--202.110.100.1 s0---202.110.100.2 s0---202.110.10 1.2 s0.2--202.110.101.1 一、配置A路由器 A(config)#interface e0 进入局域网端口 A(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0配置局域网I P和掩码 A(config-if)#no shutdown激活局域网端口 A(config-if)# interface s0 进入广域网端口 A(config-if)#no ip address 删除广域网端口的IP A(config-if)#no shutdown 激活广域网 A(config-if)#encap frame-relay封装帧中继协议 A(config-if)#interface s0.1 point-to-point 在物理端口上建立子接口S0.1，指定端口类型 A(config-subif)#ip address 202.110.100.1 255.255.255.0给子接口配置IP和掩码 A(config-subif)#frame-relay interface-dlci 102 给S0.1子接口封装DLCI A(config-subif)#bandwidth 64给S0.1子接口配置 A(config-subif)#interface s0.2 point-to-point 建立子接口S0.2，并指定子接口类型 帧中继（FR） 帧中继（FrameRelay，FR）技术是在OSI第二层(数据链路层)上用简化的方法传送和交数换据单元的一种技术。它是一种面向连接的数据链路技术，为提供高性能和高效率数据传输进行了技术简化，它靠高层协议进行差错校正，并充分利用了当今光纤和数字网络技术。总之,FR是一种用于构建中等高速报文交换式广域网的技术。同时它也是是由国际电信联盟通信标准化组和美国国家标准化协会制 定的一种标准。 帧中继的作用和应用： ①帧使用DLCI进行标识，它工作在第二层；帧中继的优点在于它的低开销。 ②帧中继在带宽方面没有限制，它可以提供较高的带宽。典型速率56K-2M/s内， 最大速度可达到T3(45Mb/s)。 ③采用虚电路技术，对分组交换技术进行简化，具有吞吐量大、时延小，适合突 发性业务等特点，能充分利用网络资源。 ④可以组建虚拟专用网，即将网络上的几个节点，划分为一个分区，并设置相对独立的网络管理机构，对分区内数据流量及各种资源进行管理；分区内各节点共享分区内网络资源，相互间的数据处理和传送相对独立，对帧中继网络中的其他用户不造成影响。采用虚拟专用网所需要费用比组建一个实际的专用网经济合 算，因此对大企业用户十分有利。 帧中继和ATM的比较： 目前，计算机局域网(LAN)之间或主机间的互连主要使用两种技术：帧中继和ATM。国内很多地方都已经开始将这两种技术应用到企业网、校园网等部门网络中。目前大多数帧中继应用的运行速率为56Kbit／s／64Kbit／s或512Kbit／s，而ATM可达155Mbit／s、622Mbit／，和2．5Gbit／s，但ATM技术复杂，ATM 设备比帧中继设备昂贵得多，一般用户难以接受。从未来发展看，ATM适宜承担B—ISDN(宽带综合业务数字网)的骨干网部分，用户接入网可以是时分多路复用(TDM)、帧中继、语音、图像、LAN、多媒体等，帧中继将作为用户接入网发挥其 作用。 帧中继的前景： ①一种高性能，高效率的数据链路技术。 ②工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层，但依赖TCP上层协议进行纠错控 制。 ③提供帧中继接口的网络可以是ISP服务商；也可能是一个企业的专有企业网 络。 ④目前是世界上最为流行的WAN协议之一，是优秀的思科专家必备的技术之一。 帧中继的拓扑结构： 8.3 实验2：帧中继基本配置和帧中继映射 1.实验目的 通过本实验，读者可以掌握如下技能： ①帧中继的基本配置； ②帧中继的动态映射； ③帧中继的静态映射。 2.实验拓扑 实验拓扑图如图8-4所示。 图8-4 实验1～实验4拓扑图 3.实验步骤 在实验1的基础上进行实验2.在图8-4中，我们已经模拟出了帧中继交换机，现配置R1，R3和R4，使它们能够互相通信，配置步骤如下： （1）帧中继接口基本配置 R1(config)#int s0/0/0 R1(config-if)#ip address 192.168.123.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)encapsulation frame-relay //使用”encapsulation frame-relay[ietf]”命令配置帧中继封装类型。帧中继有两种封装类型：cisco和（Internet Engineering Task Force）。对于cisco路由器，cisco是它的默认值；对于非cisco路由器，须选用ietf 类型。但国内帧中继线路一般为ietf类型的封装，我们这里由于上面的帧中继交换机中封装类型是cisco，所以选择cisco R1(config-if)#frame-relay lmi-type cisco //如果采用的IOS是11.2或以后版本的，路由器可以自动适应LMI类型，则本步骤可不做。国内帧中继线路一般采用ansi的LMI信令类型，这里采用的是cisco R3(config)#int s0/0/0 R3 (config-if)#ip address 192.168.123.3 255.255.255.0 R3(config-if)#no shutdown R3(config-if)encapsulation frame-relay R4(config)#int s0/0/0 R4(config-if)#ip address 192.168.123.4 255.255.255.0帧中继知识
帧中继
帧中继2
帧中继——点到点子接口(point-to-point)配置
帧中继基础知识总结
实验5fr(帧中继)的配置
帧中继介绍
自己整理的帧中继动态映射原理
帧中继协议原理及配置
分组交换与帧中继比较
网管心得 帧中继与X.25分组网的比较
第七章 配置帧中继
帧中继技术基础
帧中继配置(点到点)
思科路由器帧中继配置
实验2 帧中继基本配置和帧中继映射