帧中继介绍
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。
fr
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。
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
03 帧中继
03帧中继（Frame Relay）3.1基本帧中继概念3.1.1帧中继简介1、帧中继：一种高效而灵活的WAN 技术，建立面向连接的永久式虚电路（PVC），是一种包/分组交换的数据链路层技术。
2、帧中继W AN：3、帧中继的运作：3.1.2虚电路（Virtual Circuit ,VC）1、VC的概念：两个DTE 之间通过帧中继网络实现的连接叫做虚电路(VC)。
这种电路之所以叫做虚电路是因为端到端之间并没有直接的电路连接。
这种连接是逻辑连接，数据不通过任何直接电路即从一端移动到另一端。
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线路，便可在任意站点间实现通信。
2、建立虚电路的方法有两种：SVC 即交换虚电路和PVC 即永久虚电路，是运营商预配置的电路，设置后仅可在DATA TRANSFER 和IDLE 模式下工作。
3、DLCI（Data Link Connect ID ，数据链路连接标识）：1）虚电路提供一台设备到另一台设备之间的双向通信路径。
虚电路是以DLCI 标识的。
DLCI 值通常由帧中继服务提供商（例如电话公司）分配。
帧中继DLCI 仅具有本地意义，也就是说这些值本身在帧中继W AN 中并不是唯一的。
DLCI 标识的是通往端点处设备的虚电路。
DLCI 在单链路之外没有意义。
虚电路连接的两台设备可以使用不同的或相同的DLCI 值来引用同一个连接。
2）帧中继服务提供商负责分配DLCI 编号（0-1023）。
通常，DLCI 0 到15 和1008 到1023 留作特殊用途。
因此，服务提供商分配的DLCI 范围通常为16 到1007。
4、多条虚电路：同一物理接口可以建立多个PVC，同一接口的每个PVC使用不同的DLCI号进行区分；3.1.3帧中继的封装1、帧中继的封装过程帧中继帧=标志（01111110）+地址（16位）+数据包+FCS+标志起始Flag：01111110地址：10位DLCI+EA（扩展地址）+C/R+DLCI+拥塞控制（FECN、BECN、DE）+EA数据：FCS：结束Flag：011111103.1.4帧中继的拓扑1、星型拓扑/中央分支结构（Star Topology / Hub and Spoke）PVC=n-12、全网状拓扑（Full Mesh Topology）PVC=n*(n-1)/2,n表示路由器的数量部分网状拓扑3、部分网状拓扑（Partial Mesh Topology）3.1.5帧中继的地址映射1、逆向ARP（Inverse ARP）：从第2 层地址（例如帧中继网络中的DLCI）中获取其它站点的第3 层地址。
帧中继简介
7
DLCI Local Significance
Chicago New York 128.1.2.11/24
DLCI 20 DLCI 50 DLCI 25
DLCI 50
DLCI 20 -> 128.1.2.11 DLCI 50 -> 128.1.2.12
128.1.2.12/24 Orlando
Using one of the following methods, a DLCI can be used as the MAC address of a remote host ARP INARP Static Mapping
8பைடு நூலகம்
链路管理 帧中继链路管理协议主要完成用户与网络的通讯，
链路管理 帧中继链路管理协议主要完成用户与网络的通讯，通过交换一系列信息完成用户与网络链路的建立。 目前，福建省宽带网支持的帧中继链路管理协议主要有以下三种：ANSI（T1.617 Annex D），CCITT Q.922，LMI REV1。
23
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
帧中继
配置: 配置:点到多点
The show interface Command
LMI Status
LMI DLCI LMI Type
The show frame-relay lmi frameCommand
1.4.2 验证帧中继配置
配置实例理解: 配置实例理解:
�
பைடு நூலகம்要概念4 重要概念4
本地管理接口:LMI:是路由器和它所连接的 本地管理接口: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 (不是路由器!!) 不是路由器!!) 有3种信令格式:cisco,ANSI,Q933A 种信令格式:cisco,ANSI,Q933A
配置1: 配置1:封装类型 1:封装类型
重要概念1 重要概念1
访问速率: 访问速率:帧中继接口可以传输的最 大速率 CIR:数据传输承诺的最大速率 数据传输承诺 CIR:数据传输承诺的最大速率
重要概念2 重要概念2
永久虚电路:PVC,最常用的, 永久虚电路:PVC,最常用的,一直有效 :PVC,最常用的 交换虚电路:SVC,像打电话一样,需要时建立 交换虚电路:SVC,像打电话一样, :SVC,像打电话一样 ,不需要就断开
帧中继
帧中继网络
默认情况下是NBMA 默认情况下是NBMA 是从X.25技术发展来的 是从X.25技术发展来的 费用低廉 工作在 OSI 参考模型的物理层和数据链路 层 帧中继网络的传输速率可达 64Kbps~45Mbps
帧中继是一种高效而灵活的 WAN 技术. 帧中继具有成本低,灵活性高的优点.
重要概念3 重要概念3
数据链路连接表示符:DLCI,帧中继PVC使用DLCI来表识DTE设备, 数据链路连接表示符:DLCI,帧中继PVC使用DLCI来表识DTE设备,它只 PVC使用DLCI来表识DTE设备 具有本地意义
帧中继技术介绍
广域网协议目录目录帧中继 (1)帧中继协议简介 (1)概念介绍 (1)虚电路介绍 (1)帧中继协议参数 (2)帧中继地址映射 (3)帧中继压缩 (3)多链路帧中继 (4)PPPoFR (5)MPoFR (5)帧中继帧中继协议简介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（DataLink 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。
概念介绍DTE：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）；DCE：为用户设备提供接入的设备，属于网络设备，被称为数据电路终接设备（DataCircuit-terminating Equipment，DCE）；UNI：DTE和DCE之间的接口被称为用户网络接口（User Network Interface，UNI）；NNI：网络与网络之间的接口被称为网间网接口（Network-to-Network Interface，NNI）。
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 VirtualCircuit，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。
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。
帧中继概述
3
LMI工作的主要目的是： A、确定路由器知道的众多PVC的状态。 B、发送维持数据包，以保证PVC始终处于激活状 态，不因暂时无数据发送而失败。 C、通知路由器哪些PVC可以使用。
4
三、 帧中继配置
基本配置
通过帧中继连接路由器时，必须在路由器上对物理端口进 行配置，所以要进入接口配置模式 1、选择一种帧中继类型，即封装帧中继 Rt(config-if)#encapsulation frame-relay {cisco|ietf} 2、对DCE配置时钟频率 Router(config-if)#clock rate 频率值 3、指定LMI类型 Router(config-if)#frame-relay lmi-type{ansi | ciso | q933a} 4、配置物理接口类型 Router(config-if)#frame-relay intf-type{dce | dte} 5、配置帧中继映射 Rt(config-if) #frame-relay route dlci-id1 interface Serial-id dlci-id2 6、 打开接口 Router(config-if)#no shutdown
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第六章 帧中继
一、 帧中继概述 二、帧中继术语 三、 帧中继配置
1、 基本配置 2、配置子接口 3、帧中继配置的检验
1
一、 帧中继概述
帧中继是一个提供连接并且能够支持多种协 议、多种应用的多个地点之间进行通信的广域网 技术，它定义了在公共数据网上发送数据的流程， 属于高性能、高速率的数据连接技术。帧中继使 用高级数据连路控制协议（HDLC）在被连接的 设备之间管理虚电路（PVC），并用虚电路为面 向连接的服务建立连接。在OSI参考模型中，它工 作在物理层和数据链路层，依靠上层协议（如 TCP）来提供纠错功能。 作为用户和网络设备 之间的接口，帧中继提供了一种多路复用的手段。 可以为每对数据终端设备分配不同的DLCI（数据 链路连接标识符 ）、共享物理介质从而建立许多 逻辑数据会话过程（即虚电路）。
帧中继网络介绍
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。
学员思考
• 五个点要求能两两互连，如何连接？ • 每个点需要多少串口？
选择 tial Mesh
PVC
10.1.1.1
Frame Relay
DLCI (500)
Inverse ARP or Frame Relay map
IP (10.1.1.1)
– 从提供商那里得到本地的DLCI号 – 建立目的地址和本地DLCI之间的映射关系 – frame-relay map ip 10.1.1.1 500 broadcast
Session Transport Network Data Link
Physical
Frame Relay
IP/IPX/AppleTalk, etc. Frame Relay EIA/TIA-232,
EIA/TIA-449, V.35, X.21, EIA/TIA-530
Frame Relay 术语
Frame Relay 的反转 ARP 协 议和 LMI 工作
DLCI=100
Frame Relay Cloud
DLCI=400
172.168.5.5
172.168.5.7 Frame Relay Map
5
172.168.5.5 DLCI 400 Active
Hello, I am 172.168.5.7.
frame-relay ietf • frame-relay lmi-type cisco • frame-relay map ip 172.16.2.2 100 broadcast
Frame relay(帧中继)
Frame relay（帧中继）✧基本概念：◆Frame relay是非广播多路访问（NBMA）网络上的数据链路层协议，默认不发送广播包。
◆Frame relay是近几十年最流行的技术之一，受欢迎的原因是费用较低。
◆Frame relay是从X.25发展而来的。
◆Frame relay相对于HDLC和PPP相比非常的复杂，所以经常使用网云代表它。
◆Frame relay采用的是包交换技术。
◆访问速率：帧中继接口可以传送的最大速率。
◆CIR（承诺信息率）：数据传输承诺的最大速率。
◆帧中继的封装类型：1.cisco（Cisco专有，默认的封装）2.ietf（因特网工程任务组）◆帧中继使用虚电路的工作方式。
有两种虚电路：1.永久虚电路（PVC）：电信公司在内部创建映射，只要付费虚电路就一直存在，帧中继主要使用PVC。
2.交换虚电路（SVC）：更像电话呼叫，需要时建立，用完后拆除。
◆DLCI（数据链路连接表示符）：1.定义本地路由器和帧中继交换机之间的虚电路。
2.DLCI值只在本地有效。
3.DLCI值可以从帧中继局端交换机自动获取，也可在本地接口下手动指定。
◆IARP（反向地址解析协议）：将DLCI映射到IP地址，类似ARP的作用。
◆LMI（本地管理接口）：1.LMI是路由器和帧中继交换机之间使用的信令标准。
2.LMI允许传递有关服务提供商网络和DTE（路由器）之间虚电路的操作和状态信息。
3.LMI有三种信息格式：Cisco、ANSI、Q.933A◆路由器从服务提供商的帧中继交换机的帧封装接口上接收LMI信息，并将虚电路状态更新为下列3种状态之一。
1.Active state（活动状态）：所有都是活动的，正常通信状态。
2.Inactive state（非活动状态）：路由器的接口是活动的，并和所连接的交换局正常工作，但是远程路由器没有正常工作。
3.Deleted state（删除状态）：接口没有接收到帧中继交换机的任何LMI信息。
帧中继
2、帧中继的帧结构
与LAPF基本相同，但无控制字段：
F A I FCS F
标志字段（F）：01111110 地址字段（A）：同 LAPF 的 A 字段，但不用C/R比特 信息字段（I）：字节数可变，至少应支持1600字节
校验字段（FCS）
帧中继协议关系图
地址字段格式
8 7 6 5 4 3 2 1
4、帧中继适用情况
• 当用户数据通信的带宽要求为64Kbps-2Mbit/s或更高，且通信节 点多于两个的时候， FR可在一条物理链路上建立多个虚电路。也就 是说，用户各节点形成树状结构时，由于帧中继业务的PVC（永久 虚电路）业务可大大降低用户设备的投入，帧中继就成为一种首选 解决方案。低于64Kbit/S的选择可分组交换 • 当通信距离较长时，尤其是城际或省际电路时，由于帧中继费用 相对较低并且具有高效性，用户可优选帧中继。 • 当数据业务量为突发性时，由于帧中继具有动态分配带宽的功能， 选用帧中继可以有效的处理突发性数据。 • 当用户出于经济性的考虑时，帧中继的灵活计费方式和相对低廉 的价格是用户的理想选择 例如：LAN互连，图象文件传送，虚拟专用网等。
地址字段的扩充
8 7 6 5 4 3 2 1
DLCI(· ½ ± Ì £ ß ×È Ø © DLCI(µ ½ È Ì £ Í ×±Ø © FECN
¨ Ö Ú Ø ·Ö Î © £ 2 ×½ µ Ö ×¶ £ 8 7 6 5 4
Hale Waihona Puke BELNC/R DE
EA0 EA1
Ö Ú ×½ 1 2
3
2
1
DLCI(· ½ ± Ì £ ß ×È Ø © DLCI FECN DLCI(µ ½ ± Ì £ » DL-CORE¿ Ö Í ×È Ø © ò Ø Æ
祯中继
• Cloud(config)#interface Serial2 • Cloud(config-if)#description Frame-relay connection to Branch2 - DLCI 102 • Cloud(config-if)#encapsulation frame-relay • Cloud(config-if)#clock rate 125000 • Cloud(config-if)#frame-relay lmi-type cisco • Cloud(config-if)#frame-relay intf-type dce • Cloud(config-if)#frame-relay route 50 interface Serial0 102 • Cloud(config-if)#exit • Cloud(config)#end
•
路由器管理者通过配置 MAP 把这些可 用的 DLCI 号映射到远端的网络层地址。例 如，可以映射到对端路由器一个接口的 IP 地址。在图中，路由器管理者配置了一个 MAP，建立了IP地址为 172.16.11.3 和 DLCI 值为 48 的 PVC 的映射。
• 我们可以在串口线路上定义这些逻辑子接口。 每一个子接口使用一个或多个 DLCI 连接到对 端的路由器。在子接口上配置了 DLCI 后，还 需要建立目的端协议地址和该 DLCI 的映射。 • 这样，虽然在路由器 A 上仅拥有一个物理串 口 S0，但是在物理串口 S0 上现在定义了 S0.1 子接口上的 DLCI 到路由器 B，S0.2 子接口上 的 DLCI 到路由器 C，和 S0.3 子接口上的 DLCI 到路由器 D。
帧中继概述
拥塞控制机制（续）
• 帧中继丢弃合格位（DE）：用于指示帧的重要性 是否比其他帧低，位于帧中继帧头的地址字段中。 DTE设备将DE位设置为1，指出该帧的重要性比 其他帧低，当网络发生拥塞时，DCE设备将首先 丢弃DE位被设置的帧，然后再丢弃其他帧。这降 低了拥塞发生时帧中继DCE设备将重要数据丢弃 的可能性。 • 帧中继错误检验：帧中继错误检验机制采用CRC， 只进行错误检验而不是纠错。
– 数据链路连接标识符（DLCI）：帧中继交换机上PVC号，只有本地意义。 – 本地管理接口（LMI）：帧中继交换机对帧中继DTE设备发送的LMI请求 进行响应。通过这种机制，将其配置的DLCI告知帧中继DTE设备。DLCI 只在本地有意义，即目标PVC可以不使用相同的DLCI号。 下图说明帧中继交换机和帧中继DTE设备之间发生的事件，从下图可知，路由 器将LMI存活（keepalive）消息发送给帧中继交换机，后者对此进行响应，并 将合适的DLCI信息发送给路由器。
帧中继验证命令
• Show frame-relay vc
– 输出DLCI编号、PVC状态以及收到这些DLCI的接口、PVC creat time和last time PVC status changed – PVC状态有三种:
• Active state(活动状态) 所有都是活动的，路由器可以交换信息。 • Inactive state(非活动状态）路由器的接口是活动的，并和所连接的 交换局正常工作，但是远程路由器没有正常工作。 • Deleted state（删除状态）接口没有收到交换机的任何LMI信息。可 能是映射问题或线路失效。
帧中继帧的格式
标记（Flag）：指示帧的开始和结束。该字段值总是7E。 地址字段： DLCI：由10位组成，是帧头中必不可少的，是DTE和DCE之间 的虚连接。每条被多路复用到物理信道中的虚连接都由一个唯一 的DLCI标识。DLCI值只有本地意义，即只在其所在的物理信道中 是唯一的。 拥塞控制：由3位组成，用于控制帧中继拥塞通知机制，位于地址 字段中的最后3位，分别是前向显示拥塞通知（FECN位）、后向 显示拥塞通知（BECN位）和丢弃合格（DE）位。 若FECN位设置为1，表示告诉终端DTE设备，该帧从信源传 输到信宿的过程中遇到过拥塞情况。若BECN位设置为1，指 出该帧从信源传输到信宿的相反方向上发生拥塞。使用 FECN和BECN字段的好处是高层协议可以根据这些指示采取 措施，如启用流量控制机制。丢弃合格（DE）由DTE设备设 置，以指出该帧的重要性比其他帧低。当网络发生拥塞时， 被标记为“丢弃合格”的帧将优先于其他的帧被丢弃。在帧 中继网络中实现了基本的优先级机制。
现代交换--4帧中继讲解
数据链路连接标识符 DLCI 只具有本地意义。
8
7
6
5
4
3
2
1
标志（F）（01111110）
DLCI
C/R EA0
DLCI
FECN BECN DE EA1
信息 （I）
8
7
6
5
4
3
2
1
标志（F）（01111110）
DLCI
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C/R EA0
DLCI
FECN BECN DE EA1
信息
（I）
FCS（2字节）
数据链路标识（DLCI）主要用来标识同一通 路上不同的虚电路连接；
数据链路连接标识符 DLCI DLCI 字段的长度一般为10 bit（采用默认值 2 字节地址字段），但也可扩展为 16 bit（用 3 字节地址字段），或 23 bit（用 4 字节地址字 段），这取决于扩展地址字段的值。
3）呼叫控制协议
呼叫释放消息也有3个：disconnect(),release(),
release complete().释放过程如图4.20（b）.
注意!虽然帧中继的标准有关于SVC的上述信令过程，但由 于目前应用的帧中继中都为PVC，而PVC并无呼叫建议和释 放过程。因此，SVC的建立的释放放在实际中并没有应用。 帧中继中的信令主要是PVC的管理功能。
DLCI
C/R EA0
DLCI
FECN BECN DE EA1
信息
（I）
FCS
X.25帧格式相比，帧中继的帧格式中没有控制 字段(C)，这就意味着帧中继只有单一的数据帧，而 无其它的控制帧，从而简化了协议。并且，帧中继 的帧格式中也没有提供用于差错处理和流控的相应 字段，这说明帧中继网络不提供差错处理和流控功 能。
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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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：
z N391：用来定义链路完整性验证报文和链路状态查询报文的发送比例，即（链路完整性验证报文数：链路状态查询报文数） = （N391-1：1）
z N392：表示在被观察的事件总数中发生错误的门限。
z N393：表示被观察的事件总数。
z T391：这是一个时间变量，它定义了DTE设备发送状态请求报文的时间间隔。
DTE设备每隔一定的时间间隔（由T391决定）要发送一个状态请求报文去查询链路状态，DCE设备收到该报文后应立即发送状态响应报文。
（状态请求报文有两种类型：链路完整性验证报文和链路状态查询报文。
）如果DTE设备在规定的时间内没有收到响应，就记录该错误。
如果错误次数超过门限，DTE设备就认为物理通路不可用，所有的虚电路都不可用。
上面两个参数一起定义了“错误门限”。
即：如果DTE设备发送N393个状态请求报文中，发生错误数达到N392，DTE设备就认为错误次数达到门限，并认为物理通路不可用，所有的虚电路都不可用。
与DCE工作方式相关的参数含义：
z N392，N393两个参数与“DTE工作方式相关的参数”一节中意义相似，区别在于：DCE设备要求DTE设备发送状态请求报文的固定时间间隔由T392决定，不同于DTE由T391决定，若DCE在T392时间间隔内没有收到DTE的状态请求报文，则记录错误数。
z T392：这是一个时间变量。
它定义了DCE设备等待一个状态请求报文的最长时间，它应该比T391值大。
帧中继压缩
帧中继压缩技术可以对帧中继报文进行压缩，从而能够节约网络带宽，降低网络负载，提高数据在帧中继网络上的传输效率。
设备支持FRF.9（FRF.9 stac压缩）功能和FRF.20（FRF.20 IPHC）功能。
z FRF.9（FRF.9 stac压缩）
FRF.9把报文分为控制报文和数据报文两类。
控制报文用于配置了压缩协议的DLCI 两端的状态协商，协商成功后才能交换FRF.9数据报文。
如果FRF.9控制报文发送超过10次，仍无法协商成功，将停止协商，压缩配置不起作用。
FRF.9只压缩数据报文和逆向地址解析协议报文，不压缩LMI报文。
z FRF.20（FRF.20 IPHC）
帧中继IPHC（IP Header Compression，IP报文头压缩）技术可以对帧中继承载的IP报文进行头部压缩，主要用于语音报文的传送，从而能够节约网络带宽，降低网络负载，提高数据在帧中继网络上的传输效率。
FRF.20把报文分为控制报文和数据报文两类。
控制报文用于配置了压缩协议的端口两端的状态协商，协商成功后才能交换FRF.20数据报文。
如果FRF.20控制报文发送超过10次，仍无法协商成功，将停止协商，压缩配置不起作用。
FRF.20只压缩RTP报文和TCP ACK报文。
多链路帧中继
多链路帧中继（Multilink Frame Relay，MFR）是为帧中继用户提供的一种性价比比较高的带宽解决方案，它基于帧中继论坛的FRF.16协议，实现在DTE/DCE接口下的多链路帧中继功能。
多链路帧中继特性提供一种逻辑接口：MFR接口，由多个帧中继物理链路捆绑而成，从而可以在帧中继网络上提供高速率、大带宽的链路。
配置MFR接口时，为使捆绑后的接口带宽最大，建议对同一个MFR接口捆绑速率一致的物理接口，以减少管理开销。
1. Bundle和Bundle link
捆绑（bundle）和捆绑链路（bundle link）是多链路帧中继的两个基本概念。
一个MFR接口对应一个捆绑，一个捆绑中可以包含多个捆绑链路，一个捆绑链路对应着一个物理接口。
捆绑对它的捆绑链路进行管理。
二者的关系如下图所示：
图1Bundle和Bundle link示意图
对于实际的物理层可见的是捆绑链路；对于实际的数据链路层可见的是捆绑。
2. MFR接口和物理接口
MFR接口是逻辑接口，多个物理接口可以捆绑成一个MFR接口。
一个MFR接口对应一个捆绑，一个物理接口对应一个捆绑链路。
对捆绑和捆绑链路的配置实际就是对MFR接口和物理接口的配置。
MFR接口的功能和配置与普通意义上的FR接口相同，也支持DTE、DCE接口类型，并支持QoS队列机制。
当物理接口捆绑进MFR接口后，它原来配置的网络层和帧中继链路层参数将不再起作用，而是使用此MFR接口的参数。
PPPoFR
PPPoFR（PPP over Frame Relay）提供了帧中继站点间利用PPP特性（诸如LCP、NCP、验证、MP分片等）的一种方法，PPPoFR允许路由器在帧中继网上建立一个端到端的PPP会话。
MPoFR
MPoFR（Multilink PPP over Frame Relay）实际上就是PPPoFR利用MP分片的一种情形，使得在帧中继站点间能够承载MP分片。
配置MPoFR，需要分别在两个（或者多个）虚拟模板上配置好PPPoFR（注意不需要在虚拟模板上配置IP地址），然后将这些虚拟模板绑定到另外一个配置了PPP MP的虚拟模板上。