frame-relay
第五章 帧中继与ATM网络技术
第五章帧中继与ATM网络技术在第一部分“数据通信基础”一章及第二部分“数字数据网”一章我们都讨论过快速分组交换——帧中继，本章将更为详细地讲述帧中继的基本概念和技术。
在本章后面的章节还要讨论另外一种快速分组技术——ATM及其应用。
第一节帧中继基本概念1．什么是帧中继帧中继（Frame Relay,FR）技术是在分组交换技术充分发展，数字与光纤传输线路逐渐取代已有的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起来的。
它在OSI第二层上用简化的方法传送和交换数据单元。
由于链路层的数据单元一般称为帧，所以叫做帧中继。
帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据信息以帧的形式有效的进行传送。
2．帧中继的特点与X.25相比，帧中继具有如下技术特点：帧中继是简化的X.25分组技术。
它完成OSI物理层和链路层核心层的功能，删除分组层功能，将流量控制、纠错等留给智能终端去完成，大大简化了节点机之间的协议。
与X.25相类似，帧中继使用统计时分复用技术向终端用户提供共享的网络资源，通过永久虚电路实现线路资源的按需分配。
帧中继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操作。
省去了帧编号、流量控制、应答和监视等机制，把原X25分组在每个网络节点必须处理的27种控制信息减少到7种，从而大大节省了交换机的开销，提高了网络的吞吐能力，降低了通信时延，使节点机时延由20ms～30ms降到2～3ms。
一般帧中继的接入速率在64kbps～2Mbps之间，近期帧中继的速率已提高到8 Mbps～10Mbps，今后将达到45Mbps。
提供一套合理的带宽管理和防止阻塞的机制，允许用户有效地利用预先约定的带宽（CIR），还允许用户的突发数据占用未预定的带宽，以提高整个网络资源的利用率。
与分组交换网一样，帧中继采用面向连接的交换技术，可以提供SVC和PVC业务，但目前已应用的帧中继网络中，只采用PVC业务。
CISCO路由器配置手册----帧中继(Frame Relay)配置
CISCO路由器配置手册----Frame Relay1. 帧中继技术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，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。
帧中继广域网的设备分为数据终端设备（DTE）和数据电路终端设备（DCE），Cisco 路由器作为 DTE设备。
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）标识自己。
DLCI的值一般由帧中继服务提供商指定。
帧中继即支持PVC也支持SVC。
帧中继本地管理接口（LMI）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，提供帧中继管理机制。
它提供了许多管理复杂互联网络的特性，其中包括全局寻址、虚电路状态消息和多目发送等功能。
2. 有关命令:端口设置任务命令设置Frame Relay封装encapsulationframe-relay[ietf] 1设置Frame Relay LMI类型frame-relay lmi-type {ansi | cisco | q933a}2设置子接口interface interface-typeinterface-number.subinterface-number[multipoint|point-to-point]映射协议地址与DLCI frame-relay map protocolprotocol-address dlci[broadcast]3设置FR DLCI编号frame-relay interface-dlcidlci [broadcast]注：1.若使Cisco路由器与其它厂家路由设备相连，则使用Internet工程任务组（IETF）规定的帧中继封装格式。
Frame-relay
frame-relay技术要点:一、逆向arp(inverse-arp)，在帧中继DTE端，通过反向ARP，可以动态地将远端的网络层地址映射为本地DLCI。
在RFC 1263中有详细的描述。
Inverse-arp只能映射与执行进程的设备有一条直接PVC链路的远端设备地址。
二、full-mesh网络拓朴：设有A、B、C三个站。
A-B、B－C、A－C各有一条PVC相连。
则称该网络拓朴为full-mesh网络拓朴。
优点：通过in-arp能够形成完全的映射关系。
主要问题：随着站点的增加，PVC的数量将剧增，其关系为PVC数量＝站点数量＊（站点数量－1）/2，运行费用太高。
三、hub-spoke网络拓朴：同样设有A、B、C三个站，只有A－B、A－C两条PVC，则这种网络拓朴为hub-spoke拓朴。
其中A称为hub 端，B、C称为spoke端。
优点：PVC的数量少，费用低。
在单hub的情况下，pvc数量＝站点数量－1主要问题：通过in-arp无法形成完全的映射关系。
四、fr映射：由于在hub-spoke网络拓朴下，通过in-arp无法形成完全的映射关系，cisco提出了fr映射，即手工地将远端网络地址映射到本地的DLCI上面。
五、子接口：子接口是一种逻辑接口，用于将DLCI进行细分，分为点到点子接口和点到多点子接口。
其中点到点子接口有且只有一个DLCI，点到多点子接口在任意时间内均可以支持一个或多个DLCI。
点到多点子接口必须借助in-arp或fr映射才能正常工作。
六、interface-DLCI.：可以使用frame-relay interface-dlci dlci-number将DLCI绑定到FR接口上。
注意。
如果在使用intf-dlci前，在该接口上已经配置有fr映射，则会出现如下两种情况：interface-DLCI所使用的DLCI与任意一条FR映射相同，则所有的FR映射将被删除。
如果interface-dlci所使用的DLCI与任意一条FR映射都不同，则不会发生这种情况。
帧中继概念 帧中继配置命令有哪些
帧中继概念帧中继配置命令有哪些1.帧中继概念1、帧中继（FRAME RELAY）是在用户--网络接口之间提供用户信息流的双向传送，并保持顺序不变的一种承载业务，它是以帧为单位，在网络上传输，并将流量控制、纠错等功能，全部交由智能终端设备处理的一种新型高速网络接口技术。
2、帧中继是综合业务数字网标准化过程中产生的一种重要技术，它是在数字光纤传输线路逐渐代替原有的模拟线路，用户终端日益智能化的情况下，由X25分组交换技术发展起来的一种传输技术。
2.帧中继配置命令有哪些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 switchinginterface s0/1encapsulation frame-relayframe-relay intf-type dceclock rate 64000frame-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 301no shutdown主接口运行帧中继（Invers-arp）FRswitch（帧中继交换机）的配置：frame-relay switchinginterface s0/1 // 连接到R1的接口encapsulation frame-relayframe-relay intf-type dceclock rate 64000frame-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 shutdowninterface s0/2 // 连接到R2的接口encapsulation frame-relayframe-relay intf-type dceclock rate 64000frame-relay route 201 interface s0/1 102no shutdownR1的配置如下：interface serial 0/0ip address 192.168.12.1 255.255.255.252encapsulation 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 shutdownR2的配置如下：interface serial 0/0ip address 192.168.12.2 255.255.255.252encapsulation frame-relayno shutdown在FRswitch上查看PVI（验证配置）：FRswitch#show frame-relay routeInput Intf Input Dlci Output Intf Output Dlci StatusSerial0/1 102 Serial0/2 201 activeSerial0/2 201 Serial0/1 102 active在R1上查看帧中继映射R1#show frame-relay mapSerial0/0 (up): ip 192.168.12.2 dlci 102(0x66,0x1860), dynamic,broadcast,, status defined, activeR1#ping 192.168.12.2Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.12.2, timeout is 2 seconds:环境2 主接口运行帧中继（静态映射）FRswitch的配置同上，这里不再赘述上述案例是终端路由器采用动态invers-arp获取帧中继相关映射信息，本例采用静态建立映射的方式进行配置。
帧中继(frame-relay)简介及配置详解
帧中继（Frame-Relay）采用分组交换的方式使用虚电路进行连接提供面向对象的服务帧中继的交换设备在用户路由器间建立虚电路，提供基于分组的二层通道。
相关术语虚电路（virtual circuit，VC）1、通过帧中继网络实现的逻辑连接叫虚电路2、利用虚电路，帧中继允许多个用户共享带宽而无需使用多条专用物理网络，虚电路以DLCI标识DLCI（date link connect identity）数据链路连接标识1、通常由帧中继服务提供商分配2、帧中继DLCI仅具有本地意义（本地标识）3、DLCI 0 ~ 15和1008 ~ 1023留作特殊用途，服务提供商分配的DLCI 的范围通常为16 ~ 1007LMI（本地管理接口）1、是一种信令标准，用于管理链路连接和keeplive机制2、终端路由器（DTE）和帧中继交换机（DCE）之间的帧中继设备每10秒（或大概）轮询一次网络。
3、Cisco路由器支持一下三种LMI：Cisco、Ansi、Q933A帧中继的拓扑：星型结构、全互联、部分互联帧中继的地址映射帧中继提供的是基于分组交换的二层通道1、帧中继的映射不是IP与mac的映射，而是IP与DLCI的映射，DLCI 从运营商处获取，映射关系为远端IP地址到本地DLCI之间的关系。
（DLCI仅具有本地意义）2、可以通过手动配置或 inverse-arp自动发现。
帧中继（用路由器模拟）配置对于帧中继交换机：（三个接口都要配置）frame-relay switching 将路由器模拟成帧中继交换机int s0/1 进入serial 0/1接口no ip address 帧中继交换机不需要IP地址encapsulation frame-relay 设置接口的封装模式为frame-relayno shutdown 开启接口frame-relay intf-type dce 设置接口类型为DCEclock rate 64000 设置始终频率为64000frame-relay route 102 int s0/2 201 搭建虚电路，对于s0/1来说，来源的DLCI标识为102，发出的接口为serial0/2，目的DLCI为201frame-relay route 103 int s0/3 301 搭建虚电路，对于s0/1来说，来源的DLCI标识为103，发出的接口为serial0/3，目的DLCI为301int s0/2no ip addressencapsulation frame-relayno shutdown 开启接口frame-relay intf-type dce 设置接口类型为DCEclock rate 64000 设置始终频率为64000frame-relay route 201 int s0/1 102 对于serial0/2来说，数据来源的DLCI为201，发出接口为serial0/1，目的DLCI为102int s0/3no ip addressencapsulation frame-relayno shutdown 开启接口frame-relay intf-type dce 设置接口类型为DCEclock rate 64000 设置始终频率为64000frame-relay route 301 int s0/1 103 对于serial0/3来说，数据来源的DLCI为301，发出接口为serial0/1，目的DLCI为103R1的配置：（center）int s0/0ip address 10.1.123.1 255.255.255.0encapsulation frame-relayno shutdownno frame-relay inverse-arp 关闭inverse-arpframe-relay map ip 10.1.123.2 102 broadcast 手动配置帧中继映射，对端IP为10.1.123.2，映射的虚电路的本地DLCI为102frame-relay map ip 10.1.123.3 103 broadcast 手动配置帧中继映射，对端IP为10.1.123.3，映射的虚电路的本地DLCI为103R2的配置：int s0/0ip address 10.1.123.2 255.255.255.0encapsulation frame-relayno shutdownno frame-relay inverse-arp 关闭inverse-arpframe-relay map ip 10.1.123.1 201 broadcast 手动配置帧中继映射，对端IP为10.1.123.2，映射的虚电路的本地DLCI为201R3的配置：int s0/0ip address 10.1.123.3 255.255.255.0encapsulation frame-relayno shutdownno frame-relay inverse-arp 关闭inverse-arpframe-relay map ip 10.1.123.1 301 broadcast 手动配置帧中继映射，对端IP为10.1.123.3，映射的虚电路的本地DLCI为301在帧中继上运行EIGRP默认情况下inverse-arp为开启状态，且支持广播若手动配置则必须加上broadcast关键字段。
帧中继练习题
帧中继练习题帧中继（Frame Relay）是一种传输协议，它在传送数据时将数据分配成固定长度的帧进行传输，帧中继网络通常用于连接广域网中的多个站点。
帧中继练习题旨在帮助读者巩固对帧中继原理和配置的理解。
1. 帧中继是一种什么类型的通信协议？请简要解释。
帧中继是一种分组交换通信协议。
它将数据分割成固定长度的帧，并使用标识符进行识别和路由选择，然后在网络中进行传输。
帧中继基于物理链路层和数据链路层进行传输，提供了高带宽利用率和灵活的虚拟连接服务。
2. 帧中继网络中的主要组件有哪些？帧中继网络中的主要组件包括：- 数据终端设备（DTE）：连接在用户侧的设备，如路由器或交换机。
- 数据通路连接器（DLC）：在DTE和数据服务单元（DSU）之间提供物理连接的接口设备。
- 数据服务单元（DSU）：提供数字信号和帧中继协议之间的转换。
- 帧中继交换机（Frame Relay Switch）：在帧中继网络中进行帧的交换和路由选择。
3. 帧中继的主要优点是什么？帧中继具有以下主要优点：- 高带宽利用率：帧中继采用统计复用技术，可实现多路复用，使多个虚拟连接共享物理链路，提高带宽利用率。
- 灵活的虚拟连接服务：帧中继可以动态地建立、修改和释放虚拟连接，满足网络中不同站点之间的通信需求。
- 提供多种服务类型：帧中继支持不同的服务质量，如实时传输和非实时传输，满足不同应用对延迟和带宽的需求。
- 可扩展性：帧中继支持连接大量的站点，具有良好的可扩展性。
4. 帧中继中的虚拟通道标识符（VCI）有何作用？虚拟通道标识符（VCI）用于在帧中继网络中标识虚拟通道。
每个VCI唯一地标识一个虚拟通道，可以用于将收到的帧路由到正确的目的地。
VCI是一个16位的字段，允许最多有65535个虚拟通道。
5. 请简要描述帧中继的配置步骤。
帧中继的配置步骤如下：1) 配置物理连接：将DTE设备与DLC设备连接，并设置相应的物理连接参数，如电压、速率等。
帧中继(Frame Relay)的介绍
一、什么是帧中继（Frame Relay）帧中继是个广域网，但是它既可用于局域网（LAN）也可用于广域网（WAN）的通信。
它是在X.25 基础上发展起来的快速交换的链路层协议，它是不可靠连接而且是点到多点的链路层协议，可以把位于远方的局域网连起来，提供电话、数据服务。
同时帧中继是专线连接（VPN不是专线），工作在数据链路层的一种数字分组交换服务，只能运行在同步数字连接上。
Frame Relay价格便宜，配置简单，又可以实现一对多的连接，所以被广泛的使用。
二、为什么会出现帧中继互联网在1980年代开始，而电话早在1890就有了。
要在相隔几千里的计算机间传送数据，最简单的方法就是把数据经电信网络传送（就是使用专线而不是Internet）。
X.25做到了这件事，但由于早期的线路不稳定，X.25的做许多查错、改错的工作，以至于速度慢，操作复杂。
到了1980年代，线路质量稳定，帧中继出现了，它不再查错（由上层协议如TCP来重传丢弃信息），大为简化了数据传送的工作，提高了速度并提供多种服务。
三、帧中继的优缺点帧中继是一个接口规范，它定义了信息如何封装，然后如何通过网络传送到目的地。
因此它并不对应于某种特定的设备。
主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。
1.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。
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。
2.帧中继所使用的是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可复用多个逻辑连接（即可建立多条逻辑信道），可实现带宽的复用和动态分配。
帧中继协议是对X.25协议的简化，因此处理效率很高，网络吞吐量高，通信时延低。
3.帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，适合于封装局域网的数据单元4.帧中继提供的是数据链路层和物理层的协议规范，任何高层协议都独立于帧中继协议,因此，大大地简化了帧中继的实现。
FR的配置
就像在局域网络里一样，二层地址与三层地址映射有动态，也有静态的。
DLCI（续）
S3
S0
DLCI 201 DLCI 102
S1
Input DLCI 201 102
Input Interface S0 S1
Output DLCI 102 201
Output Interface S1 S0
S2
VC—虚电路
在这里我们指的VC都是PVC。
VC
物理链路
VC VC
Байду номын сангаас
VC的起点和终点是两端设备的DLCI号。
VC是逻辑上的通道，需要在交换设备上（也就是电信端）配置。由于是 逻辑的概念所以可以在一个物理线路上实现多路复用。
DLCI（续）
DLCI号码0--15和DLCI号码1008--1023是保留做特殊用途的。
因此，电信分配给用户的DLCI一般在16--1007中。
s1
192.168.2.2 s0 R2
实验练习
帧中继交换机的配置 R1(config)#frame-relay switching 1、r1(config)#interface serial 0 r1(config-if)#encapsulation frame-relay 2、r1(config-if)#frame-relay intf-type dce 3、r1(config-if)#frame-relay lmi-type ansi 4、r1(config-if)#clock rate 64000
建立Frame-relay硬件连接
CSU/DSU Frame-relay
将路由器或接入服务器直接连接到Frame-relay交换机上。 将路由器或接入服务器直接连接到信道业务单元/数字业务单元上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
配置帧中继交换机:
frame-switch(config)#frame-relay switching
s0config
frame-switch(config)#int s0
frame-switch(config-if)##encapsulation frame-relay frame-switch(config-if)#frame-relay lmi-type ansi frame-switch(config-if)#frame-relay intf-type dce frame-switch(config-if)#clock rate64000
frame-switch(config-if)#frame-relay route100int s2101 frame-switch(config-if)#frame-relay route200int s1201 frame-switch(config-if)#no sh
s1config
frame-switch(config)#int s1
frame-switch(config-if)#encapsulation frame-relay frame-switch(config-if)#frame-relay lmi-type ansi frame-switch(config-if)#frame-relay inty-type dce frame-switch(config-if)#clock rate64000
frame-switch(config-if)#frame-relay route201int s0200 frame-switch(config-if)#no sh
s2config
frame-switch(config)#int s1
frame-switch(config-if)#encapsulation frame-relay
frame-switch(config-if)#frame-relay lmi-type ansi
frame-switch(config-if)#frame-relay inty-type dce
frame-switch(config-if)#clock rate64000
frame-switch(config-if)#frame-relay route101int s0100
frame-switch(config-if)#no sh
================================================
R3(config)#int s0
R3(config-if)#encapsulation frame-relay
R3(config-if)#frame-relay lmi-type ansi
R3(config-if)#ip add192.168.100.3255.255.255.0
R3(config-if)#description This interface connects to R2's s0(DLCI200)and R4's s0(DLCI100) R3(config-if)#no sh
R3#copy run-config startup-config
R4(config)#int s0
R4(config-if)#encapsulation frame-relay
R4(config-if)#frame-relay lmi-type ansi
R4(config-if)#ip add192.168.100.4255.255.255.0
R4(config-if)#description This interface connects to R3's s0(DLCI101)
R4(config-if)#no sh
R4#copy run-config startup-config
R2(config)#int s0
R2(config-if)#encapsulation frame-relay
R2(config-if)#frame-relay lmi-type ansi
R2(config-if)#ip add192.168.100.2255.255.255.0
R2(config-if)#description This interface connects to R2's s0(DLCI200)and R4's s0(DLCI201) R2(config-if)#no sh
R3#copy run-config startup-config
===============================================================
R2-R3有PVC
R4-R3有PVC
R2-R4无PVC,所以R2跟R4不通,做手工映射
R4(config)#int s0
R4(config-if)#frame-relay map ip192.168.100.2101broadcast
R4(config-if)#frame-relay map ip192.168.100.3101broadcast
R2(config)#int s0
R2(config-if)#frame-relay map ip192.168.100.4101broadcast
R2(config-if)#frame-relay map ip192.168.100.3101broadcast。