FR帧中继协议的概念-帧中继的应用
Frame relay
帧中继线路是中小企业常用的广域网线路，通信费用较低。
帧中继（Frame Relay，FR）是面向连接的第二次传输协议，是典型的包交换技术。
同样带宽的帧中继通信费用比DDN 专线要低使得线路的代价大大降低，路由器接口需要一个串口就行（1）用专线连接用户设备（2）帧中继网络拓扑帧中继术语(1) 永久虚电路（PVC）：虚电路是永久建立的链路，由ISP 在其帧中继交换机静态配置交换表实现。
不管电路两端的设备是否连接上，它总是为它保留相应的带宽。
(2) 数据链路连接标识符（DLCI）：在路由器和帧中继交换机之间标识PVC 或者SVC的数值。
(3) 本地管理接口（LMI）：是路由器和帧中继交换机之间的一种信令标准，负责管理设备之间的连接及维护其连接状态。
(4) 承诺信息速率（CIR，Committed Information Rate）：也叫保证速率，是服务提供商承诺将要提供的有保证的速率，一般为一段时间内（承诺速率测量间隔T）的平均值，其单位为bps。
(5) 超量突发（EB，Excess Brust）：在承诺信息速率之外，帧中继交换机试图发送而未被准许的最大额外数据量，单位为bit。
超量突发依赖于服务提供商提供的服务状况，但它通常受到本地接入环路端口速率的限制。
DLCI帧中继网络DLCI（Date Link Circiut Identification，数据链路连接标识符)实际上就是帧中继网络中的第2层地址。
当路由器R1要把数据发向路由器R2（IP为123.123.123.2 ）时，路由器R1可以用DLCI=102来对IP数据包进行第二层的封装。
数据帧到了帧中继交换机，帧中继交换机根据帧中继交换表进行交换：从S1 接口收到一个DLCI 为102 的帧时，交换机将把帧从S2 接口发送出去，并且发送出去的帧的DLCI 改为201。
这样路由器R2 就会接收到R1 发来的数据包。
而当路由器R2 要发送数据给R1（IP 为123.123.123.1）时，路由器R2 可以用DLCI=201 来对IP 数据包进行第2 层的封装，数据帧到了帧中继交换机，帧中继交换机同样根据帧中继交换表进行交换：从S2 接口收到一个DLCI 为201 的帧时，交换机将把帧从S1 接口发送出去，并且发送出去的帧的DLCI 改为102。
fr 帧中继协议基本原理
fr 帧中继协议基本原理
帧中继协议（Frame Relay）是一种基于帧的数据通信协议，
用于在广域网（Wide Area Network，WAN）中传输数据。
它
基于网络层的服务，提供了高效的数据传输和带宽管理。
帧中继协议的基本原理如下：
1. 数据帧：数据在发送端被分割为帧，在网络中以帧的形式进行传输。
每个帧包含了目的地地址和源地址、差错校验、帧类型等信息。
2. 虚拟连接：帧中继协议使用虚拟连接（Virtual Circuit，VC）来进行数据的传输。
每个VC都有唯一的标识符，用于区分不
同的连接。
3. 逻辑通道：每个VC可以包含多个逻辑通道（Logical Data Channel，LDC），不同的LDC可以使用不同的带宽，实现带
宽的共享和优先级调整。
4. 带宽管理：帧中继协议采用了交换方式，可以根据网络的负载情况动态分配带宽，提高了传输效率。
它还支持压缩和丢弃无效帧等技术，进一步提高了带宽利用率。
5. 连接管理：帧中继协议使用了逻辑控制字（Logical Control Word，LCW）来管理连接的建立、维护和释放。
LCW包含了各种控制信息，如确认、连接状态等。
总结起来，帧中继协议通过将数据分割为帧，使用虚拟连接和逻辑通道来管理数据传输和带宽分配，实现高效的数据通信。
它在广域网中被广泛应用，例如在公司的分支机构之间建立连接，或者连接不同的云服务提供商。
CCNP中文文档之帧中继介绍
帧中继介绍1.什么是帧中继帧中继（Frame-relay,FR）是面向连接的第二层协议，它和X.25类似。
X.25有三层构成：physical、Data-Link,Packet对应于OSI的下三层，X.25是有纠错机制，可靠性高，但带宽有限。
Frame-relay比X.25有效，是X.25的替代者。
帧中继在用户设备（DTE）和网络设备（帧中继交换机）之间提供一个数据包交换数据的通信接口，帧中继是典型的包交换技术。
同样带宽的Frame-relay通信费用比专线要低，帧中继允许用户设备在帧中继交换网络比较空闲的时候以高于ISP所承诺的速率进行传输。
2.帧中继的合理性随着网络的发展，用户经常需要租用线路把分散在各地的用户设备连接起来。
如图示topoly1 假设要把4个不同城市的公司分支连接，如采用DDN专线点到点连接，则一共需6条物理线路，每台设备上要拉3对物理线路，同时每个路由器需有3个串口和声母连接。
如要实现全互联的点数为n，则专线数量为nx(n-1)/2这样会带来3个问题：(1)当网络迅速发展时，专线数量会急剧膨胀，物理线路铺设费用会大大增加。
(2)路由器串行接口数量也会增加。
(3)扩展性能差，需增加新的连接时，要增加新的硬件设备和线路。
帧中继的出现解决以上的问题，网络中的每个节点只通过一条线路连接到帧中继云上，线路的代价大大减低，每个路由器也只需要一个串行接口了。
ISP只需要配置他们的帧中继交换机，在两个用户设备之间增加一条PVC接口，无须更改硬件设备。
3.帧中继帧格式帧中继是一种W AN数据包交换协议，它运行在OSI的物理层和数据链路去上。
包交换是一种W AN交换方法，使网络设备共享一条链路将数据包发向目的设备。
帧中继帧格式。
如图topoly2Flag:标志帧的开始或结束，01111110 (7E)帧中继头部：包含地址位和各种控制位数据：用户的数据FCS:帧校验位4.帧中继术语永久虚电路（PVC）:虚电路是永久建立的链路，由ISP在其帧中继交换机静态配置交换表实现。
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。
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帧中继一、帧中继简介1、帧中继协议是一个第二层协议，即数据链路层协议，它工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层。
2、虚电路:两个DTE设备（如路由器）之间的逻辑链路称为虚电路（VC），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）;另外一种虚电路是交换虚电路（SVC），它是动态设置的虚电路。
3、DLCI:即数据链路标识符（Data-Link Connection Identifier），是在源和目的设备之间标识逻辑电路的一个数值。
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。
4、非广播多访问（NBMAL）:指不支持广播包，但可以连接多于两个设备的网络。
5、本地访问速率:连接到帧中继的时钟速度（端口速度），是数据流入或流出网络的速率6、本地管理接口（LMI）:是用户设备和帧中继交换机之间的信令标准，它负责管理设备之间的连接。
维护设备之间的连接状态7、承诺信息速率（CIR）:指服务提供商承诺提供的有保证的速率8、帧中继映射:作为第二层的协议，帧中继协议必须有一个和第三层协议之间建立关联的手段，才能用它来实现网络层的通信，帧中继映射即实现这样的功能，它把网络层地址和DLCI之间进行映射9、逆向ARP:帧中继网中的路由器通过逆向ARP可以自动建立帧中继映射，从而实现IP协议和DLCI之间的映射10、帧中继的分类A、根据配置方式分为:静态和动态B、根据接口方式分为:接口和子接口C、根据连接方式分为:点到点和点到多点11、帧中继链路中，水平分割默认是关闭的。
对于距离矢量动态路由选择协议来说，点到点的链路应该开启水平分割，而点到多点则不必。
使用ip split-horizon可以开启水平分割。
二、帧中继配置实验1、静态接口点到点和点到多点。
帧中继(FR)
帧中继（FR）
主讲：罗海波
情景描述
A公司总部在北京，并且分别在深圳和上海 设立了分公司。由于业务的需要，要求实 现公司内部之间的计算机联网。 考虑成本因素，公司选择租用帧中继线路。
任务学习引导
一、什么是帧中继 二、帧中继特点 三、帧中继术语 四、帧中继的常用命令
一、什么是帧中继<2>
电路交换：
1）、采用的是静态分配策略，经面向连接建立连接。 2）、通信双方建立的通路中任何一点出现故障，就会中断通话，必须重 新拨号建立连接，方可继续。 3）、线路的传输效率往往很低，造成通信线路资源的极大浪费。 4）、由于各异的计算机和终端的传输数据的速率个不相同，采用电路交 换就很难相互通信。
四、帧中继的常用命令<1>
(1)指定帧中继封装格式
encapsulation frame-relay cisco|ietf
frame-relay interface-dlci dlci DLCI号取值16～991，由服务商提供。 Frame-relay map protocol-type protocol-address dlci [broadcast] [ietf][cisco] frame-relay lmi-type cisco|ansi|q933a Show interface serial-number
一、什么是帧中继<1>
帧中继（Frame Relay, FR）是一种用于连接计算机 系统的面向分组的通信方法，也是面向连接的第二 层传输协议，帧中继是典型的分组交换技术。 用户经常需要租用线路把分散在各地的网络连接起 来，如果采用点到点的专用线路（例如 DDN）， ISP 需要给每个地方的路由器拉 4对物理线路，同时 每个路由器需要有 4 个串口。而使用帧中继每个路 由器只通过一条线路连接到帧中继云上，线路的代 价大大减低，每个路由器也只需要一个串行接口而 且允许用户在帧中继交换网络比较空闲的时候以高 于 ISP 所承诺的速率进行传输。
数据通信工程(二)帧中继(FR)技术
帧中继的层次结构
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2.寻址方式 2.寻址方式
帧中继采用统计复用技术,它以虚电路 帧中继采用统计复用技术,它以虚电路为每一帧提 虚电路为每一帧提 供地址信息。 供地址信息。每一条链路和每一个物理端口可容纳许多 虚电路。用户之间通过虚电路连接。每一帧帧头的DLCI 虚电路。用户之间通过虚电路连接。每一帧帧头的DLCI 含有地址信息。 含有地址信息。 目前大部分帧中继网只是提供永久虚电路(PVC), 目前大部分帧中继网只是提供永久虚电路(PVC),每 只是提供永久虚电路(PVC) 一个节点机都有PVC路由表,当帧进入网络时, PVC路由表 一个节点机都有PVC路由表,当帧进入网络时,节点机通 DLCI值识别帧的去向 DLCI只具有本地意义 值识别帧的去向。 只具有本地意义, 过DLCI值识别帧的去向。DLCI只具有本地意义,它并非 指终点的地址, 指终点的地址,而只是识别用户与网络间以及网络与网 络间的逻辑连接 虚电路段) 逻辑连接( 络间的逻辑连接(虚电路段)。帧中继的虚电路是由多段 DLCI的逻辑连接而构成的端到端的逻辑信道 的逻辑连接而构成的端到端的逻辑信道。 DLCI的逻辑连接而构成的端到端的逻辑信道。
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端口 B
输入DLCI 76
输出DLCI 84 B的转发表
端口 路由器2
源 由 路 器 R s 下 跳 一 R n 接 口 FR1 IP路 表 由 F R 节 机1 点
F R 节 机3 点
F R 节 机2 点
头 部 帧 头DLCI
数 据 数 据 帧 尾
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4、在链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检测，但不提 链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检测， 供发现错误后的重传操作。省去了帧编号、流量控制、 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，大大节省了帧中继交换机的开销， 答和监视等机制，大大节省了帧中继交换机的开销，提高 了网络吞吐量、降低了通信时延。 了网络吞吐量、降低了通信时延。 5、交换单元－帧的信息长度比分组长度要长，预约的最大帧 交换单元－帧的信息长度比分组长度要长， 长度至少要达到1600字节 字节／ 长度至少要达到1600字节／帧，适合封装局域网的数据单 元。 6、提供一套合理的带宽管理和防止拥塞的机制，使用户有效 提供一套合理的带宽管理和防止拥塞的机制 带宽管理和防止拥塞的机制， 地利用预约的带宽，即承诺的信息传送速率（CIR），还 地利用预约的带宽，即承诺的信息传送速率（CIR），还 ）， 允许用户的突发数据占用未预定的宽度， 允许用户的突发数据占用未预定的宽度，以提高网络资源 的利用率。 的利用率。 7、与分组交换一样，帧中继采用面向连接的交换技术。可以 与分组交换一样，帧中继采用面向连接的交换技术 面向连接的交换技术。 提供SVC（交换虚电路） PVC（永久虚电路）业务， 提供SVC（交换虚电路）和PVC（永久虚电路）业务，但 目前已应用的帧中继网络中，只采用PVC业务 业务。 目前已应用的帧中继网络中，只采用PVC业务。
帧中继（FR）详解
帧中继（FR）详解⼀、什么是帧中继（FR）帧中继技术是在开放系统互联（OSI）第⼆层上⽤简化的⽅法传送和交换数据单元的⼀种技术。
OSI共有七层：物理层、数据链路层、⽹络层、传送层、会话层、表⽰层和应⽤层。
帧中继仅完成OSI的物理层和链路层核⼼功能，将流量控制、纠错等功能留给智能化的终端设备去完成。
这样⼤⼤地简化了节点之间的协议；⼜帧中继采⽤虚电路技术，能充分地利⽤⽹络资源，使帧中继具有延时⼩、吞吐量⼤、适合突发性业务等优点。
图3.1 OSI模型和帧中继模型帧中继技术的特点：1，帧中继技术主要⽤于传递数据信息，它将数据信息以满⾜帧中继协议的帧的形式有效地进⾏传送。
2，帧中继传送数据信息所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，使⽤这种⽅式可实现带宽复⽤及动态分配带宽。
3，帧中继协议简化了X.25的第三层功能，使⽹络功能的处理⼤⼤地简化，提⾼了⽹络对信息处理的效率。
只采⽤物理层和链路层的两级结构，在链路层中仅保留其核⼼的⼦集部分。
4，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，⼤⼤节省了交换机的开销，提⾼了⽹络吞吐量、降低了通信时延。
⼀般FR⽤户的接⼊速率在64kbps～2Mbps之间，近期FR的速率已提⾼到（8～10）Mbps，今后将达到45Mbps。
5，交换单元——帧的信息长度远⽐分组长度要长，预约的最⼤帧长度⾄少要达到1600字节／帧，适合于封装局域⽹（LAN）的数据单元。
6，提供⼀套合理的带宽管理和防⽌阻塞的机制，⽤户有效地利⽤预先约定的带宽，即承诺的信息速率（CIR），并且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。
7，与分组交换⼀样，FR采⽤⾯向连接的交换技术，可以提供SVC（交换虚电路）业务和PVC（永久虚电路）业务，但⽬前已应⽤的FR⽹络中，只采⽤PVC业务。
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帧中继的应用
▪ 帧中继网络用帧地址字段的比特，采用带内信令报告拥塞。网络使用FECN与 BECN两个比特来通知终端站点拥塞的发生：
1、FECN（前向显式拥塞通知）：FR帧地址字段中的一比特字段，通知发送 数据的用户端，网络在与发送该帧相同的方向正处于拥塞状态。假定但并不 强制用户采取某种行为以减轻拥塞。
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帧中继的应用
▪ 举例来说，如果约定一条PVC的CIR=128Kbit/s，Bc=128kbit，Be=64kbit， 则Tc=Bc/CIR=1s。在这一段时间内，用户可以传送的突发数据量可达到 Bc+Be=192kbit，传送数据的平均速率为192kbit/s，其中，正常情况下，Bc 范围内的128kbit的帧在拥塞情况下，这些帧也会被送达终点用户，若发生了 严重拥塞，这些帧会被丢弃。
▪ 通过本课件，你可以了解帧中继Байду номын сангаас应用，包括：帧中继的带宽管理、水平分割、子接口 等。
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帧中继的应用
帧中继的带宽管理
• CIR：Committed Information Rate承诺信息速率 • Bc：committed burst承诺突发量 • Be： committed explicit允许超过突发量 • FECN：Forward Explicit Congestion Notification前向拥塞指示 • BECN：Backward Explicit Congestion Notification后向拥塞指示 • DE：可抛弃标志
2、BECN（反向显式拥塞通知）：FR帧地址字段中的一比特字段，通知接收 数据的用户端，网络在与发送该帧相反的方向正处于拥塞状态。假定但并不 强制用户采取某种行为以减轻拥塞。
▪ FECN和BECN拥塞指示通常只由网络设置。FECN和BECN一般在中等拥塞时设置， 此时网络仍能传输帧。
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帧中继的应用
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帧中继的应用
▪ 网络对每条虚电路进行带宽控制，采用如下策略： ▪ 在Tc内：当用户数据传送量 <= Bc时，继续传送收到的帧；当用户数据传送
量 > Bc但 <= Bc+Be时，将Be范围内传送的帧的DE比特置“1”，若网络未 发生严重拥塞，则继续传送，否则将这些帧丢弃；当Tc内用户数据传送量 >Bc+Be时，将超过范围的帧丢弃。 ▪ 当转发队列中的报文长度超过一个阀值，可以认为发生了拥塞。当拥塞发生 ，在该队列中的报文的 FECN 位将被置位。如果拥塞持续下去，相反方向的 报文的 BECN 位将被置位。
帧中继的应用
前言
▪ 帧中继是一种在 OSI 参考模型的物理层和数据链路层工作的高性能 WAN 协议。帧中继 是由 Sprint International 的工程师 Eric Scace 发明的，是 X.25 协议的简化版。帧中 继曾经是最广泛的 WAN 协议之一，这主要是因为它的成本比专用线路低。通过配置 CPE 路由器或其它设备使之与服务提供商的帧中继交换机通信，即可建立帧中继连接。 服务提供商负责配置帧中继交换机，这有助于最大限度地减少最终用户的配置任务。虽 然现在帧中继的使用很少，但是在国外的很多地区还使用帧中继承担着WAN的连接，因 此我们还是有必要了解一下。
• 如何解决这个问题？
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帧中继的应用
子接口
Router B
Router C
Subnet 2
Router D
S0.1 S0.2 S0.3
Router A
• 子接口可以解决水平分割的问题，但子接口本身的水平分割机制仍然存在 • 一个物理接口可以包含多个逻辑子接口 • 路由器之间需要经过帧中继的网络相连
拓扑结构
全连接网络
星型网络
部分连接网络
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帧中继的应用
水平分割
Router B
routerB 通过routerA 的串 口0 转发路由更新信息给 routerC ，但C学习不到， 为什么？
DLCI 16 to C
Router C
S0 Router A
Router D
• 在路由器A的串口S0上分别映射三个DLCI到三台路由器，那么在 路由器A的串口S0上入的路由更新信息不会从该串口转发出去， 这是为什么？