帧中继
帧中继简介
帧中继技术在OSI参考模型中包含两层：物理层和数据 帧中继技术在OSI参考模型中包含两层：物理层和数据 链路层。
1． 帧中继技术在OSI参考模型中包含两层：物理层和数据链路层。 物理层主要实现时钟的同步，数据校验和信息的传送。 数据链路层主要实现帧中继层的功能，包括帧中继电路的建立，FRAD（帧的拆装和重组），拥塞控制和完 成在对数据所经过节点处的差错校验功能等等。
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Spicey#show frame-relay pvc PVC Statistics for interface Serial0 (Frame Relay DTE) Active Inactive Deleted Static Local 1 0 0 0 Switched 0 0 0 0 Unused 0 0 0 0 DLCI = 140, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = ACTIVE, INTERFACE = Serial0 input pkts 83 output pkts 87 in bytes 8144 out bytes 8408 dropped pkts 0 in FECN pkts0 in BECN pkts 0 out FECN pkts 0 out BECN pkts0 in DE pkts 0 out DE pkts 0 out bcast pkts 41 out bcast bytes 3652 pvc create time 01:31:50, last time pvc status changed 01:28:28
拥塞控制的必要性
拥塞控制 当任一节点的缓冲区充满时将发生网络拥塞现象，交换机开始丢弃帧以便使缓冲区腾空。一旦发生帧丢失将对所 有协议具有极大的破坏性，除影响可靠性外，同时也将对时延和吞吐量产生影响。
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。
帧中继——点到点子接口(point-to-point)配置
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。
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。
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(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。
帧中继
3、帧中继业务的应用
帧中继
1、什么是帧中继？ 什么是帧中继？
帧中继是一种快速分组交换方式，它将 是一种快速分组交换方式， X.25分组网中分组交换机之间的流量控制， X.25分组网中 的流量控制， 纠错等的处理过程进行了简化，交由用户 纠错等的处理过程进行了简化， 终端设备来完成。 终端设备来完成。
2、帧中继的优点
1、局域网互联 适用于大企业、银行、 适用于大企业、银行、政府部门总部和各 地分支机构的局域网之间的互连。 地分支机构的局域网之间的互连。
2、图像传送 医疗、金融机构之间图像、图表的传送。 医疗、金融机构之间图像、图表的传送。
3、虚拟专用网
数据通信工程(二)帧中继(FR)技术
帧中继的层次结构
吉林通信行业职业技能鉴定中心
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
6.6.2 帧中继的体系结构图6-24 给出了帧中继服务的几个主要组成部分。
整个帧中继网络可以用一个云状网络来表示。
图中画了两个用户：用户 A 和用户B 。
用户要通过帧中继用户接入电路（User Access Circuit）才能连接到帧中继网络。
常用的用户接入电路的速率是64 kb/s 和2.048 Mb/s（或T1 速率1.544 Mb/s）。
理论上也可使用T3 或E3 的速率。
帧中继用户接入电路又称为用户网络接口UNI（User－to－Network Interface）。
UNI 有两个端口。
在用户的一侧叫做用户接入端口（User Access Port），而在帧中继网络一侧的叫做网络接入端口（Network Access Port）。
用户接入端口就是在用户屋内设备CPE（Customer Premises Equipment）中的一个物理端口（例如，一个路由器上端口）。
一个UNI 中可以有一条或多条虚电路（永久的或交换的）。
图中的UNI 画有两条永久虚电路：PVC1和PVC2。
从用户的角度来看，一条永久虚电路PVC 就是跨接在两个用户接入端口之间。
每一条虚电路都是双向的，并且每一个方向都有一个指派的CIR。
CIR 就是许诺的信息速率（Committed Information Rate）。
为了区分开不同的PVC，每一条PVC 的两个端点都各有一个数据链路连接标识符DLCI （Data link Connection Identifier）。
关于CIR 和DLCI 后面还要讨论。
帧中继提供数据链路层和物理层规格参数。
任何较高层协议都独立于帧中继规约，这就简化了在现存各种产品中的帧中继的实现。
数据链路层协议为较高层协议提供了对于传输系统的接口，它基于ISDN 的LAPD 的数据链路层协议。
LAPD 提供了全部数据链路服务，包括差错控制和寻址。
对于帧中继网，差错控制是端到端功能。
这种简化了的功能（即不包括差错控制功能）被称为LAPD 的核心功能（core function）。
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。
帧中继技术
帧中继－标准、技术和网络 第一部分： 帧中继标准综述
帧中继技术的概述
• 帧中继本质上是一种分组交换技术。
－采用帧的形式来封装用户的数据以进行跨网的传输。
• 帧中继网中所包含的基本成分有：
－PVC、Trunk、UNI、NNI、LMI协议
•虚电路业务
－PVC方式和SVC方式 －各PVC利用所设的DLCI值进行寻址 －DLCI代表了PVC的终止点 －DLCI能够具有本地及全网的含义
Network Data Link Physical Data Link Physical Data Link Physical Data Link Physical Network Data Link
Application Presenation
Session
Transport Network Data Link Physical
Transport
Network Data Link Physical
Physical
• IP点到点跨过广域网的方式：
－每个路由器上的第3层操作都要大量消耗CPU的资源，从而使得端到端的延时增大。 －此为当前Internet/Intranet网中传统路由器的方式。因此尽量减少第3层的开销(路由器 的跳数)将会大大简化网络并降低端到端的延时。
Transport
Network Data Link Physical
Physical
• 每个X.25交换机和路由器上的第3层功能增加了用于每个分组的处理时间。 • 而分组交换技术中在第1、2和3层中采用的繁杂的检错和纠错机制增大了端到端 延时。
帧中继－标准、技术和网络 第一部分： 帧中继标准综述
帧中继－标准、技术和网络 第一部分： 帧中继标准综述
帧中继
DLCI（Data 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。
如图,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 2 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。
这样路由器 R1 就会接收到 R2 发来的数据包。
通过以上分析可以知道DLCI实际上就是IP数据包在帧中继链路上进行封装时所需的第2 层地址。
图中各路由器中的第 3 层地址和第 2 层地址映射如下：R1： 123.123.123.2→102123.123.123.3→103R2： 123.123.123.1→201123.123.123.3→203R3： 123.123.123.1→301123.123.123.2→302LMI (Local Management Interface)提供DTE设备和帧中继之间的一种信令标准有三种标准CiscoANSIQ933a负责管理设备之间的连接及维护其连接状态路由器从帧中继交换机收到LMI 信息后，可以得知PVC 状态。
三种PVC 状态是：@激活状态（Active）：本地路由器与帧中继交换机的连接是启动且激活的。
帧中继简介
什么是帧中继帧中继技术及其应用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Frame Relay，简称FR。
它是从X.25分组通信技术演变而来的。
什么是帧中继? 它有什么优点? 用帧中继来干什么?本文将就这些问题作简单的介绍。
一、数据通信技术发展演变的过程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。
精选-FR原理与配置
RTA
FR
S0
S0
10.1.1.1/30 10.1.1.2/30
RTB
DCE
DTE
[RTA-Serial0]link-protocol fr ietf [RTB-Serial0]fr interface-type dte [RTB-Serial0]ip address 10.1.1.2 30 [RTB-Serial0]undo fr inarp [RTB-Serial0]fr map ip 10.1.1.1 100
前言
帧中继（frame relay)是一种面向连接的数据链路层技术。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。 帧中继是一种简化X.25的广域网协议。
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培训目标
学完本课程后，您应该能：
理解FR协议工作原理 掌握FR的配置
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目录
1. 帧中继概述 2. 帧中继配置
FR
LAN
DTE
DCE
DTE （Data Terminal Equipment）数据终端设备 DCE（Data Circuit-terminating Equipment）数据电路终接设备 DLCI（Data Link Connection Identifier）数据链路连接标识
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帧中继接口类型
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验证配置结果
S0
FR
S0
RTA
10.1.1.1/30 10.1.1.2/30
RTB
DCE
DTE
[RTB]display fr map-info Map Statistics for interface Serial0 (DTE)
DLCI = 100, IP 10.1.1.1, Serial0 create time = 2007/06/04 16:45:10, status = ACTIVE encapsulation = ietf, vlink = 9
帧中继
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。
帧中继
（1）获知路由器被分配了哪些DLCI，确定PVC的操作状态，有哪些可用的PVC等；发送维持分组，以确保
PVC处于激活状态。
r1(config)#int s1/1
r1(config-if)#encapsulation frame-relay
封装帧中继。帧中继有两种封装类型，cisco和ietf，默认的封装类型是cisco，如果连接到一台非思科的
router(config)#host r4
（2）多点子接口（multipoint）
使用一个单独的子接口来建立多条PVC，这些PVC连接到远程路由器的子接口或物理接口。在这种情况下，所有
连接到这个子接口的远程路由器的子接口或物理接口的IP地址同属于一个子网。这里的多点子接口和物理接口
一样，仍然会受到水平分割的限制。
点到点子接口可以解决路由的水平分割问题，但因为要使用多个子网，会造成IP地址的浪费，多点子接口
完成，所以大大缩短了节点的延时，提高了网内数据的传输速率。这主要是因为目前帧中继技术所使用的广
域网环境比起20世纪七八十年代X.25协议普及时所存在的网络基础设施，无论在服务的稳定性还是质量方面
都有了很大的提高和改进。帧中继是一种严格意义上的第二层协议，所以可以把一些复杂的控制和管理功能
交由上层协议完成。这样就大大提高了帧中继的性能和传输速度，其更加适合广域网环境下的各种应用。
DCE线缆无关。为了帧中继交换，需要把它改变成
DCE，路由器默认是DTE
frame-relay(config-if)#frame-relay route 103 interface serial1/1 301
在承诺信息速率的测量间隔内交换机准许接受和发送的最大数据量，以b/s为单位。
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显示LMI信息 显示 信息
静态的帧中继映射-必须有映射,不管是动态还是静态建立 静态的帧中继映射 必须有映射 不管是动态还是静态建立
DLCI=110 IP address=10.16.0.1/24
p1r1 HQ
Branch
DLCI=100 IP address=10.16.0.2/24
interface Serial1 ip address 10.16.0.1 255.255.255.0 encapsulation frame-relay frame-relay map ip 10.16.0.2 110 broadcast
帧中继的帧结构
标志 帧中继头 信息 FCS 标志
Selecting a Frame Relay Topology常用拓扑 常用拓扑
Frame Relay default: nonbroadcast, multiaccess (NBMA)
帧中继术语
PVC DLCI: 100 LMI
100=Active 400=Active
DLCI: 200
DLCI: 400 Local Access Loop=T1 PVC Local Access Loop=64 kbps Local Access Loop=64 kbps
DLCI: 500
本地管理接口（ 本地管理接口（LMI） ）
本地管理接口（ 本地管理接口（Local Management Interface， ， LMI）是路由器和它所连接的第一个帧中继交 ） 换机之间使用的信令标准。 换机之间使用的信令标准。 有三种不同的LMI信息格式：Cisco、ANSI和 信息格式： 有三种不同的 信息格式 、 和 Q.933A。不同的种类依赖于电信公司交换机的 。 配置和类型。 配置和类型。
7
Keepalives
Keepalives
6 7
帧中继反向ARP和LMI的操作 和 帧中继反向 的操作
路由器缺省启用帧中继反向ARP,可以使用命令关掉 可以使用命令关掉 路由器缺省启用帧中继反向 router(config-if)#no fram-relay inverse-arp
如果不关闭帧中继的反向ARP,可是使用命令看到动态映射 可是使用命令看到动态映射 如果不关闭帧中继的反向 Router#show fram-relay map
RouterB
<16-1007> Define a DLCI as part of the current subinterface Router(config-if)#farme-relay interface-dlci 100
地址映射
DLCI: 500 CSU/DSU PVC
10.1.1.1
Inverse ARP or Frame Relay map
设置LMI接口类型 接口类型 设置
命令： 命令： RouterA(config-if)#frame-relay lmi-type ? cisco ansi q933a RouterA(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
数据链路连接标识符（ 数据链路连接标识符（DLCI） ）
新版的 新版的IOS自动识别帧中继交换的 自动识别帧中继交换的LMI类型 因此不用配置 类型,因此不用配置 自动识别帧中继交换的 类型 因此不用配置LMI的类型 的类型 缺省反向 缺省反向ARP已经启用 不用配置 为了网络稳定 通常关掉 已经启用,不用配置 为了网络稳定,通常关掉 已经启用 不用配置,为了网络稳定 通常关掉(no fram inverse-arp)
帧中继协议栈
OSI 参考模型
Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical IP/IPX/AppleTalk, etc. Frame Relay EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35, X.21, EIA/TIA-530
配置基本的帧中继配置基本的帧中继 自动产生动态映射
Rel. 11.2 Router
HQ
Rel. 10.3 Router
Branch
interface Serial1 ip address 10.16.0.1 255.255.255.0 encapsulation frame-relay
interface Serial1 ip address 10.16.0.2 255.255.255.0 encapsulation frame-relay frame-relay lmi-type ansi
帧中继反向ARP和LMI的操作 和 帧中继反向 的操作
1
DLCI=100 10.1.1.1 Status Inquiry
Frame Relay Cloud
DLCI=400 10.1.1.2 Status Inquiry
2
2
Local DLCI 100=Active Hello, I am 10.1.1.1
第十一章 帧中继
2002, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
1
帧中继的概念
帧中继是国际电信联盟标准部和美国国家标准协 会（ANSI）公布的标准。 ）公布的标准。 帧中继可以部署在整个网络中， 帧中继可以部署在整个网络中，但典型情况下用 于将LAN（局域网）将入 ）。如路 于将 （局域网）将入WAN（广域网）。如路 （广域网）。 由器和服务提供商的交换机。 由器和服务提供商的交换机。 帧中继用作WAN的接入技术，而不作为 的接入技术， 帧中继用作 的接入技术 而不作为WAN（主 （ 干网）本身的技术。 干网）本身的技术。 帧中继是一种工作在物理层和数据链路层的高性 能的WAN协议。 协议。 能的 协议
帧中继PVC使用数据链路连接标识符（Data 使用数据链路连接标识符（ 帧中继 使用数据链路连接标识符 Link Connection Identifiers，DLCI）标识 ， ） DTE设备。 设备。 设备 帧中继服务商分配DLCI值，帧中继用DLCI值 值 帧中继用 帧中继服务商分配 值 区分网络上的不同虚电路。 区分网络上的不同虚电路。
帧中继
使用虚电路建立连接 面向连接的服务
DCE or Frame Relay Switch
CSU/DSU
Frame Relay works here.
帧中继术语
虚电路：虚电路（ ） 虚电路：虚电路（VC）通过分组交换网逻辑上将 DTE连接起来。分为 连接起来。 ），PVC 连接起来 分为SVC（临时虚电路）， （临时虚电路）， 永久虚电路）。 （永久虚电路）。 DLCI：数据连接标识符。作用： ：数据连接标识符。作用： 用来区分每条VC上 （用来区分每条 上DTC设备与帧中继交换机之 设备与帧中继交换机之 间的电路的） 间的电路的）
显示 line, protocol, DLCI, LMI 信息
检查帧中继操作 (续.) 续
Router#show frame-relay lmi LMI Statistics for interface Serial0 (Frame Relay DTE) LMI TYPE = CISCO Invalid Unnumbered info 0 Invalid Prot Disc 0 Invalid dummy Call Ref 0 Invalid Msg Type 0 Invalid Status Message 0 Invalid Lock Shift 0 Invalid Information ID 0 Invalid Report IE Len 0 Invalid Report Request 0 Invalid Keep IE Len 0 Num Status Enq. Sent 113100 Num Status msgs Rcvd 113100 Num Update Status Rcvd 0 Num Status Timeouts 0
在一个接口上可以有多个虚电路， 在一个接口上可以有多个虚电路， 所以这种接口可以有多个DLCI。 所以这种接口可以有多个 。
DLCI对路由器具有本地意义 对路由器具有本地意义
服务提供商 DLCI 100 DLCI 200
RouterA Router(config-if)#frame-relay interface-dlci ?
DLCI: 500 CSU/DSU
LMI 500=Active 400=Inactive 如果状态为 Deleted,表明 表明 Router到本地帧中 到本地帧中 继交换机之间出现 故障
PVC
10.1.1.1
Cisco 支持的 支持的LMI:
Cisco ANSI T1.617 Annex D ITU-T Q.933 Annex A
承诺信息率（ 承诺信息率（CIR） ）
访问速率： 访问速率： 帧中继接口可以传递的最大速率。 帧中继接口可以传递的最大速率。 CIR： ： 数据传输承诺的最大速率
帧中继的帧
帧中继能够传输网络层协议（ ， 帧中继能够传输网络层协议（IP，IPX）的分组， ）的分组， 通过封装在帧中继的帧中作为数据部分， 通过封装在帧中继的帧中作为数据部分，然后从 物理层发送出去。典型的物理层协议有： 物理层发送出去。典型的物理层协议有：EIA/TIA232，449，530，V.35或X.21。 232，449，530，V.35或X.21。
检查帧中继操作
Router#show interface s0 Serial0 is up, line protocol is up Hardware is HD64570 Internet address is 10.140.1.2/24 MTU 1500 bytes, BW 1544 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation FRAME-RELAY, loopback not set, keepalive set (10 sec) LMI enq sent 19, LMI stat recvd 20, LMI upd recvd 0, DTE LMI up LMI enq recvd 0, LMI stat sent 0, LMI upd sent 0 LMI DLCI 1023 LMI type is CISCO frame relay DTE FR SVC disabled, LAPF state down Broadcast queue 0/64, broadcasts sent/dropped 8/0, interface broadcasts 5 Last input 00:00:02, output 00:00:02, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops <Output omitted>