FR帧中继总结

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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。

第五章交换技术帧中继(3)

用户入网方式对于用户来说，帧中继提供给用户的基本入网速率有9.6kbit/s、14.4kbit/s、19.2kbit/s 和×64kbit/s，2Mbit/s。帧中继的用户接入方式有如下几种。

（1）局域网入网方式
LAN用户一般通过路由器接入帧中继网，其路由器具有标准的UNI接口。

（2）终端接入方式
1．中继
（1）承诺信息速率（CIR）帧中继网络适合为具有大量突发数据（如LAN）的用户提供服务，并使用户交纳的通信费用将大大低于专线。所谓CIR是一种特定逻辑连接的传输速率，帧中继通常为每一个PVC指定一个CIR， CIR不应超过PVC两端中速率较低一端的速率。（2）永久虚电路（PVC）和数据链路标识符（DLIC）寻址

（1）突发性

（2）间歇性
（3）更高的峰值
2
帧中继协议体系结构
1．帧中继协议的参考模型
帧中继的协议结构如图所示，帧中继承载业务简化了Q.921建议中链路层的功能，仅完成其核心功能。
上层 Q.922 核心层物理层用户 UNI Q.922 核心层（链路层）物理层网络 UNI
上层 Q.922 核心层物理层用户
图帧中继的协议结构
2．帧格式
帧中继的格式主要体现在其数据链路层上，它使用HDLC的一个简化版本。
3
帧中继网络的构成
一个典型的帧中继网络设备由用户端设备（CPE）和帧中继交换机设备等组成，如图所示。
帧中继网帧中继 CPE SVC UNI 访问 PVC PVC 端口连接帧中继交换机
图帧中继网络构成图
帧中继型终端和具有PPP，X.25协议的终端可直接接入帧中继网。其他终端可以通过 FRAD将非标准的接口规程转换为标准的接口规程后，接入帧中继网。

计算机网络应用帧中继交换主要特点

计算机网络应用帧中继交换主要特点帧中继（Frame Relay，FR）是一种网络与数据终端设备（DTE）的接口标准。

由于光纤网比早期的电话网误码率低得多，帧中继可以减少X.25的某些差错控制过程，从而可以减少结点的处理时间，提高网络的吞吐量。

帧中继在误码率及网络吞吐量等方面的善外，归纳其主要特点还是由于以下因素。

1．简化了相关协议，提高了数据传输速度与HDLC协议一样，帧中继不是以分组（Packet）为单位进行数据传输，而是采用帧作为传输的基本单位，且该帧的尺寸更大。

另外，它在网络上的中间节点不会对数据进行误码纠错。

帧中继在保持了分组交换技术的灵活及较低的费用的同时，大大缩短了传输时延，提高了数据传输速度。

另外，帧中继只完成OSI网络参考模型中物理层和数据链路层的功能，而将流量控制、纠错等功能留给智能终端完成。

故其数据链路层协议（LAPD协议）在可靠的基础上相对简化，从而减小了传输时延，提高了传输速度。

帧中继的通信速率范围一般为9.6kb/s～2.048Mb/s。

另外，它所采用的LAPD链路层协议，还能够顺利承载IP、IPX和SNA等常用协议通信。

2．采用了PVC技术帧中继网络可提供的基本业务包括永久型虚电路（PVC）和交换型虚电路（SVC），但目前的帧中继网络只提供PVC业务。

所谓PVC是指在定义完成后，通信双方的电路在用户看来是永久连接的，但实际上只有在用户准备发送数据时网络才真正把传输带宽分配给用户。

3．采用统计复用技术帧中继采用统计复用技术，使得帧中继中的每一条线路和网络端口，都可由多个终端用户按信息流实现共享，即能够在单一物理连接上提供多个逻辑连接，显著提高了网络资源的利用率。

4．用户费用相对较低帧中继租用价格低廉，其费率一般仅为同速率DDN（数字数据网）电路的40％，且在网络空闲时，还允许用户可以超过自己申请的PVC的速率突发地占用动态带宽。

对于经常传递大量突发性数据的用户，非常经济合算。

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)

计算机网络互联技术
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

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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。

第十课 FR知识

帧中继寻址
帧中继是一个第二层的面向链接的协议，两端点之间的帧中继链路可以是永久的或可交换的。一个永久的帧中继虚链路称为PVC，而一个可交换的帧中继虚链路称为SVC。一条点到点的P V C连接两个端点，每一个端点通过一个D L C I使用P V C。这些D L C I 的值是局部有效的，也就是说在帧中继网络中，不同的端口的D L C I值是无需不同的。
帧中继（FR）
孙钢锋 Sungangfeng@
黄冈师范学院计算机学院
概述
帧中继是现在广域网的主干网最流行的连网协议之一帧中继是一个面向链接的第二层传输协议，它和X . 2 5（协议）类似，但更正了X . 2 5中的错误并取消了重传机制。帧中继假设数字线路是可靠的，所以错误更正是没有必要的。
本地管理接口
L M I按下列规则工作： D T E的每六个状态请求被作为一个完整的状态请求发送出去，一个完整的状态请求不仅是存活检测，它也要求帧中继交换机作出响应时列出其端口上限定的所有D L C I值。 • 中继交换机在一个特殊的端口列出所有限定的D L C I值作出响应。D T E和帧中继交换机在交换中都保持各自的序列号，这些序列号可以用来检测是否有L M I序列丢失。
帧中继寻址
帧中继的帧格式
帧中继寻址
D L C I：这个域1 0比特长，包含了标志虚链路的D L C I值。如典型的帧头为两字节的帧，这个域可以在0 ~ 1 0 2 3间取值。一些D L C I值如0、1 0 2 3是为帧中继管理保留的，用户的D L C I值在1 6 ~ 991 1之间取值。 CR：这一位是命令响应位，在一般的帧中继中并不使用。 E A：这一位是地址扩展位，用来指示报头是2字节还是3字节、4字节的，在报头的最后一字节中将其置1。

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。

数据通信工程(二)帧中继(FR)技术42页文档

61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。 ——刘向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。FR)技术
1、合法而稳定的权力在使用得当时很少遇到抵抗。 ——塞 ·约翰逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感；权力不易确定之处始终存在着危险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金子可以拉着它的鼻子走。— —莎士比

FR帧中继协议的概念-帧中继的应用

▪ Be范围内的64Kbit的帧的DE比特被置为“1”，在无拥塞的情况下，这些帧会被送达终点用户，若发生拥塞，则这些帧会被丢弃。
5
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。
4
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。
2
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。

帧中继配置实验报告

encapsulation frame-relay
frame-relay map ip 172.10.1.2 102
……
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.10.1.2
R2配置同上。
3、配置帧中继交换机
单击“帧中继云”，进入弹出菜单：
1）选择Serial0，在DLCI框中填入102，在Name框中填入DLCI:102，单击Add按钮。
1）选择PC-A，用Ping命令检测连通性，分别与PC-1、PC-2、PC-3，其结果是都能Ping通。如“图4 Ping连通测试”所示。
2）类似地选择PC-B、PC-C、PC-1、PC-2、PC-3，相互之间都能Ping通。
实验数据处理与分析
结果诊断分析
如图5“PC机PC-1的通信过程分析”所示，PC机PC-A从一个局域网，途径交换机S1、路由器R2、帧中继交换机（帧中继云-WAN）、路由器R2、交换机S2，与另一个局域网PC机PC-1的通信过程。
实验结论
帧中继不考虑传输差错问题，其中间节点只做帧的转发操作，不需要执行接收确认和请求重发等操作，差错控制和流量控制。均交由高层端系统完成，所以大大缩短了节点的时延，提高了网内数据的传输速率。
教师评语成绩教师月日 Nhomakorabea指导老师
实验室
博雅-402
实验时间
2012年11月21日
实验目的
掌握帧中继基本概念、DLCI含义、LMI作用、静态和动态映射区别掌握帧中继基本配置：如接口封装、DLCI配置、LMI配置等能够对帧中继进行基本故障排除。
实验原理
（简述）
帧中继（Frame Relay，FR）是现在广域网的主干网最流行的连网协议，是一个面向连接的第二层传输协议，帧中继是典型的包交换技术。帧中继技术以X.25分组交换技术为基础改造了原有的帧结构，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，简化了可靠传输和差错控制机制，把流量控制和差错控制任务委托给了本地机完成，减少了网络时延，降低了通信成本，从而获得了良好的性能。

帧中继-FR-说明

帧中继是一种工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层的高性能广域网协议。

最初，帧中继技术主要应用于ISDN网络，现在，可以在多种网络平台上使用。

本文将主要介绍广域网环境下，帧中继技术的规范和应用。

为了方便本文的讲解，在文中我们将帧中继略作FR（英文Frame Relay的首字母缩写）表示。

FR是一种典型的包交换技术。

包交换技术能够使网络节点工作站动态的分享网络介质和可用带宽。

包交换网络支持可变长度数据包，数据的传输更加有效和灵活。

所有的数据包基于交换机制在不同的网段之间进行传递，直到到达最终的目的地。

包交换网络使用统计复用技术控制网络接入，使网络带宽的使用更加灵活和高效。

目前流行的绝大多数局域网应用，包括以太网和令牌环在内，都属于包交换网络。

FR可以看做是X.25协议的简化版本，它省略了X.25协议所具有的一些强健功能，例如窗口技术和丢失数据重发技术等。

这主要是因为目前FR技术所使用的广域网环境比起七、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。

此外，FR与X.25不同，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FR的性能和传输速度，使其更加适合广域网环境下的各种应用。

早在1984年，关于FR技术的标准化协议就已经提交到国际电话与电报委员会（CCITT）。

但是，由于当时的标准并不完善，而且缺乏互操作性，所以在随后的几年当中FR并没有迅速普及开来。

FR发展史上最重要的转折点出现在1990年。

当时，由Cisco，Digital Equipment 以及北电等几家业界著名厂商共同组建起专业联盟致力于FR技术的开发。

该联盟所推出的新规范在CCITT协议的基础之上对FR的功能进行了扩展，增加了许多面向复杂网络环境的新功能。

通常，我们把这些FR扩展功能统称为本地管理接口（LMI）。

新规范推出之后受到了业界厂商的广泛支持。

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

帧中继FR的特点、实现及关键技术

上层协议网络层
数据链路层物理层
路由选择、虚电路复用数据或帧、差错/流量控制电气机械等特性、比特流传输/流量
X.25协议
上层协议网络层
数据链路层物理层
上层协议
数据链路层
物理层
差错/流量控制数据或帧、路由选择电气机械等特性、比特流传输/流量
上层协议数据链路层
物理层
帧中继协议
帧中继的协议结构与帧格式
DLCI=a
DLCI=b
DTE 用户A
DLCI＝a
DLCI=b
公用帧中继网
DTE 用户B
PVC路由
• 路由器1发送信息到三个局域网连接的路由器2、3和4。DLCI100被指定到路由器2的局域网，DLCI101被指定到路由器4的局域网，DLCI102被指定到路由器3的局域网。
PVC管理
上层
Q.922 核心层物理层
Q.922核心（数据链路层）
物理层
上层
Q.922 核心层物理层
UNI
UNI
UNI—用户网络接口
帧中继的协议结构
（1）标志字段：用于帧的定界，编码为“01111110”
（2）地址字段：
（3）信息字段：包含用户数据
（4）帧校验序列字段：2字节的循环冗余校验，用来检测链路上差错出现的频度。
• 用于用户网络接口（UNI）的PVC管理协议 • 用于网络间接口（NNI）的PVC管理协议 PVC管理完成以下功能：
链路完整性证实增加PVC通知删除PVC通知 PVC状态通知（激活状态或非激活状态）
帧中继技术的特点
• 帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组简化帧中继协议将数据信息以帧的形式有效地进行传送。

华为：FR

帧中继配置帧中继（Frame-Relay）是在X.25 技术基础之上发展起来的一种快速分组交换技术。

相对于X.25 协议，帧中继只完成链路层核心的功能，简单而高效。

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（即DTE）；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（即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。

帧中继也是一种统计复用协议，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DLCI（Data Link Connection Identifier）来标识。

通过帧中继帧中地址字段的DLCI，可区分出该帧属于哪一条虚电路。

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，不同物理接口上相同的DLCI 并不表示是同一个虚连接。

帧中继网络用户接口上最多可支持1024 条虚电路，其中用户可用的DLCI 范围是16～1007。

由于帧中继虚电路是面向连接的，本地不同的DLCI 连接到不同的对端设备，所以可认为本地DLCI 就是对端设备的“帧中继地址”。

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，以便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，由于路由表只知道报文的下一跳地址，所以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对端IP 地址和下一跳的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。

映射表和交换表FR利用帧中继映射表和帧中继交换表进行数据包的传递和交换。

===============================================================映射表：IP到DLCI的映射。

数字数据网DDN和帧中继网络FR解析

帧中继的体系结构
端系统和网络节点的体系结构
C 平面 Q.931/Q.933 U 平面用户可选的终端功能 Q.921 Q.922 核心功能 Q.922 核心功能 I.430/I.431 网络节点 Q.921 U 平面 C 平面 Q.931/Q.933
数据链路层
数据链路层
物理层
I.430/I.431 端系统
LAN1 FR网LAN2传输过程简述
（参照上页图）
LAN1 上传输 MAC幀路由器R1 R1链路层LAN1接口卡处理MAC幀,剥去幀头尾得IP包,上交 R1网络层 R1网络层处理IP包,查路由,下传IP包给R1链路层FR接口卡 FR接口卡把IP包封入FR幀信息字段，加幀头尾生成FR幀 R1的FR口通过电信租用专线传输FR幀 FR网中FR交换机 FR交换机收到FR幀,按幀头中VC号转发幀(检出有错则丢弃) FR幀在FR网中被各FR交换机依次转发，最后到达VC终点路由器R2 R2链路层FR接口卡剥去FR幀的头尾得IP包，上交R2网络层 R2网络层处理IP包,查路由,下传IP包给R2链路层LAN2接口卡 R2的LAN2接口卡把IP包封入MAC幀数据字段，加幀头尾生成MAC幀路由器R2传输MAC幀 LAN2
DDN 适用于
1、DDN业务适用于信息量大、实时性强、保密性能要求高的数据业务，如商业、金融业等行业组网或企业组建内部网络。 2、DDN业务可以替代在模拟专线网或电话网上开放的数据业务，广泛应用于银行、证券、气象、文化教育等需要专线业务的行业。 3、DDN业务可用于LAN/WAN（局域网/广域网）的互联、不同类型网络的互连以及会议电视等图像业务的传输。 4、DDN专线可作为网络接入手段，为帧中继、ATM、分组交换网、互联网用户提供接入分组交换网的数据传输通路等。 5、CHINADDN主要向用户提供速率为2M以下的中低速数据传输通道。

第四章帧继(FR)技术

第四章帧中继（FR）技术4.1 帧中继技术的基本概念4.1.1 帧中继的含义帧中继(Frame Relay)是分组交换技术的新发展，它是在通信环境改善和用户对高速传输技术需求的推动下发展起来的。

帧中继仅完成OSI物理层和链路层核心层的功能，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。

同时，帧中继还采用虚电路技术，可充分利用网络资源，因而帧中继具有吞吐量高、时延低，适合突发性业务等特点。

帧中继技术主要应用在广域网(W AN)中，其支持多种数据型业务（如局域网互连、远程计算机辅助设计和辅助制造的文件传送、图象查询、图象监视和会议电视等）。

4.1.2 帧中继格式帧中继采用Q.922 LAPD的帧格式，如图4-1所示。

帧格式中各段涵义如下：图4-1 帧中继的格式1. 帧标志（FLAG）其用于帧定位。

帧中继标志的编码是01111111。

2. 帧中继头（FRAME RELAY HEADER）帧中继头包括下面一些内容：1) 数据链路连接标识（DLCI）其用于区分不同的帧中继连接。

它是帧中继的地址字段。

根据地址字段把帧送到适当的邻近节点，并选择路由到达目的地。

根据需要，地址字段还可扩展为2个8个比特组。

在目前实施的帧中继中，对地址字段的分配还存在某些限制。

根据ITU-T的有关的建议，DLCI的0号保留为通路接收控制信令使用。

DLCI的1到15号和1008到1022号保留为将来应用；DLCI的1023号保留为在本地管理接口(LMI)通信时使用；DLCI从16号到1007号共有992个地址可为帧中继使用。

对于标准的帧中继接口，DLCI的号具有本地的含义。

在帧中继连接中，两个端口的用户/网络接口(UNI)可以具有不同的DLCI值。

2) 命令响应比特（C/R）该比特在帧中继网路中透明传输。

3) 地址段扩张比特（EA）EA比特用于指示地址是否扩张。

目前地址字段仅使用两个8比特组。

第一个8比特组的EA置为“0”，第二个8比特组的EA置为“1”。

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

LMI的主要作用
（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。