帧中继 交换机
计算机网络应用 帧中继交换网组成
计算机网络应用帧中继交换网组成
帧中继交换网有帧中继接入设备（Frame Relay Access Device，FRAD）、帧中继交换设备（Frame Relay Switching Device，FRSD）和公用帧中继业务3部分组成。
一个典型的帧中继网络是由用户设备与网络交换设备组成，如图6-18所示。
图6-18 帧中继交换网络
1．帧中继接入设备（FRAD）
帧中继接入设备（FRAD）可以是具有帧中继接口的任何类型的接入设备，包括标准的帧中继终端、帧中继装/拆设备，及提供LAN接入的网桥或路由器等。
通常采用56Kb/s或64Kb/s链路入网，在电路两端设备的传输速率可以是不同的。
2．帧中继交换设备（FRSD）
帧中继交换设备有帧中继交换机以及具有帧中继接口的分组交换机和其它复用设备等类型。
这些设备的共同点是为用户提供标准帧中继接口。
3．公用帧中继业务
该业务提供者将通过公用帧中继网络提供帧中继业务。
帧中继接入设备与专用帧中继设备之间可通过标准帧中继接口实现与公用帧中继网的互连。
作为帧中继网络核心设备的帧中继交换机的作用类似于以太网交换机，都是在数据链路层完成对帧的传送工作，但帧中继交换机处理的是FR帧而不是以太网帧。
帧中继网络中的用户设备负责把数据帧送到帧中继网络，用户设备分为帧中继终端和非帧中继终端两种，其中非帧中继终端必须通过帧中继装/拆设备FRAD才能够接入帧中继网络。
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。
帧中继协议
帧中继协议什么是帧中继协议？帧中继协议是一种网络通信协议，用于在数据链路层转发数据帧。
它允许多个网络设备通过共享同一物理链路进行通信，并支持广播和组播功能。
帧中继协议通过转发数据帧，将信息从一个物理接口传输到另一个物理接口，从而实现数据的传输。
帧中继协议的工作原理帧中继协议基于点对点的拓扑结构，其中每个网络设备都直接连接到中央交换机。
中央交换机充当帧中继网的核心设备，负责转发数据帧。
当一个设备发送数据帧时，中央交换机会将该帧转发到目标设备，同时还可以将数据帧广播到所有设备或者组播给特定设备组。
帧中继协议主要使用MAC地址来标识设备，并通过MAC地址表来确定数据帧的转发路径。
当一个设备发送数据帧时，中央交换机会查找MAC地址表，找到目标设备所在的物理接口，并将数据帧转发到该接口。
如果目标设备的MAC地址不在MAC地址表中，交换机会将数据帧广播到所有的物理接口上，以便找到目标设备。
帧中继协议的优点1.高效性：帧中继协议可以在物理链路上同时传输多个数据帧，提高了网络的传输效率。
2.可靠性：帧中继协议通过交换机转发数据帧，可以减少数据传输过程中的丢包和错误。
3.灵活性：帧中继协议支持广播和组播功能，可以方便地进行网络广播和多播通信。
4.可扩展性：帧中继协议可以通过增加交换机和物理链路来扩展网络规模，满足不同规模网络的需求。
帧中继协议的应用场景1.局域网接入：帧中继协议常用于将多个局域网连接到一个中央交换机上，实现不同网络之间的通信。
例如，一个公司的多个部门可以通过帧中继协议连接到同一个交换机上，方便员工之间的信息交流和资源共享。
2.广域网扩展：帧中继协议可以将多个广域网连接到一个中央交换机上，实现不同地理位置之间的通信。
例如，一个跨国公司可以通过帧中继协议将位于不同国家的办公室连接起来，方便跨国团队的协作和沟通。
3.数据中心互联：帧中继协议可以用于连接不同数据中心之间的网络，实现数据的备份和共享。
例如，一个云服务提供商可以通过帧中继协议将不同数据中心的服务器连接起来，提供高可用性和高性能的云服务。
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。
计算机网络基础教程：帧中继网
9.4 帧中继网帧中继网络是目前局域网互联综合性能（可靠性、价格、传输速度、网络延时、响应时间、吞吐量、覆盖面等）最好的公共网络，可提供高达45Mbps的高速数据传输。
帧中继网络正在逐渐替代DDN网络，成为局域网互联的主要公共服务网络。
帧中继公共网络最早是在1992年在美国投入公共服务。
我国从1996年底由中国电信（现在的电信和网通）开始建设ChinaFRN，其一期主干网络于1997年6月建设完成，覆盖北京、上海、广州、沈阳、武汉、南京等21个省会城市，并在北京、上海和广州建立了国际出口，与其它国家的帧中继网络相连。
目前，经过8年的建设，我国的ChinaFRN已经延伸到几乎所有地级市，部分地区甚至延伸到县级市，覆盖面非常广泛。
9.4.1 帧中继网络的构造帧中继网络是由帧中继交换机组成的一个跨地域的大型网络。
帧中继网络的核心是帧中继交换机，是一个工作在链路层的网络设备。
帧中继交换机之间使用光纤连接，采用时分多路复用的方式提供多条虚电路。
图9.14帧中继由帧中继交换机组成的一个大型网络帧中继网络是一个分组交换网，在帧中继交换机之间传输的数据报是与局域网一样带有帧报头的数据帧。
帧中继数据帧的报头格式如图9.15所示：图9.15帧中继的报头格式帧中继报头的头一个字节是01111110的二进制序列，标明一帧数据的开始。
第二个字段是16位的地址字段，其中的DLCI地址占10位。
另外还有3个标志位，分别是向前拥挤标志位FECN、向后拥挤标志位BECN 和丢弃标志位DE。
DLCI地址是交换机识别虚电路使用的虚电路号（own Data Link Channel Identifier）。
帧中继交换机使用DLCI地址进行数据报转发的工作原理如图9.16所示：图9.16 帧中继交换机的工作原理帧中继交换机的与以太网交换机一样，拥有一个交换表。
数据报进入端口后，交换机从帧报头的地址字段取出DLCI地址，查交换表就可以得知应该向哪个端口转发。
分组交换与帧中继比较
分组交换与帧中继比较一．摘要分组交换是以分组为单位进行传输和交换的，它是一种存储-转发交换方式，即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理，等到相应的输出电路有空闲时再送出。
帧中继是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。
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。
大多数公共电信局都提供帧中继服务，把它作为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。
二．综述1.分组交换技术分组是由分组头和其后的用户数据部分组成的。
分组头包含接收地址和控制信息，其长度为3--10B，用户数据部分长度是固定的，平均为128B，最长不超过256B。
同一分组网内分组长度是固定的，而不同分组网分组长度可以不同。
路由选择确定了输出端口和下一个节点后，必须使用交换技术将分组从输入端口传送到输出端口，实现输送比特通过网络节点。
分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度，人们除了打电话直接沟通，通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。
分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成多个更小的等长部分，每个部分叫做一个数据段。
在每个数据段的前面加上一些必要的控制信息组成的首部，就构成了一个分组。
首部用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。
进行分组交换的通信网称为分组交换网。
分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
在分组交换方式中，由于能够以分组方式进行数据的暂存交换，经交换机处理后，很容易地实现不同速率、不同规程的终端间通信。
2.分组传送过程a.分组交换网以“分组”作为数据传输单元，每一个分组的首部都含有地址等控制信息。
b.分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。
用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。
通信工程师(初级)试题总结知识点
C接口：MSC和归属位置寄存器（HLR）之间的接口
D接口：VLR和HLR之间的接口
E接口：MSC之间的接口
G接口：VLR之间的接口
H接口：HLR和AUC之间的接口
8、交换单元和交换方式
交换设备
交换方式
基本交换单元
普通路由器
无连接的分组交换方式
分组
ATM交换机
光通路层（OCH）
光复用段层（OMS）
光传输段层（OTS）
光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）.
17、下一代网络（Next-Generation Networks，NGN）是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证传送技术；其业务相关功能呢过于其传送技术相独立；NGN可以使用户自由接入到不同的业务提供商，并支持通用移动性。
13、电信管理网（Telecommunication Management Network，TMN）功能体系结构：运营系统功能（Operations System Function，OSF），网元功能（Network Element Function，NEF），中介功能（MediationFunction，MF），工作站功能（WorkstationFunction，WSF）、适配功能（QAdaptor Function，QAF）和数据通信功能（Data Communication Function，DCF）。
光放大器（Optical Amplifier，OA）主要有半导体放大器（semiconductor optical amplifier，SOA）和掺铒放大器（Erbium-Doped Fiber Amplifier，EDFA）。
计算机通信与网络_第4章习题答案
计算机通信与⽹络_第4章习题答案第四章练习题答案4.01局域⽹标准的多样性体现在四个⽅⾯的技术特性，请简述之。
答：局域⽹技术⼀经提出便得到了⼴泛应⽤，各计算机和⽹络设备⽣产⼚商纷纷提出⾃⼰的局域⽹标准，试图抢占和垄断局域⽹市场。
因此，局域⽹标准⼀度呈现出特有的多样性。
局域⽹标准的多样性体现在局域⽹的四个技术特性：(1)传输媒体传输媒体指⽤于连接⽹络设备的介质类型，常⽤的有双绞线、同轴电缆、光纤，以及微波、红外线和激光等⽆线传输媒体。
⽬前⼴泛应⽤的传输媒体是双绞线。
随着⽆线局域⽹的⼴泛应⽤，⽆线正得到越来越多的应⽤。
(2)传输技术传输技术指借助传输媒体进⾏数据通信的技术，常⽤的有基带传输和宽带传输两种。
传输技术主要包括信道编码、调制解调以及复⽤技术等，属于物理层研究的范畴。
(3)⽹络拓扑⽹络拓扑指组⽹时计算机和通信线缆连接的物理结构和形状。
常⽤的有星形、总线形和环形。
不同的⽹络拓扑需要采⽤不同的数据发送和接收⽅式。
(4)媒体访问控制⽅法访问控制⽅法指多台计算机对传输媒体的访问控制⽅法，这⾥的访问，是指通过传输媒体发送和接收数据。
常⽤的有随机争⽤、令牌总线和令牌环等访问控制⽅法。
⽬前局域⽹中⼴泛采⽤的是⼀种受控的随机争⽤⽅法，即载波监听多点接⼊/冲突检测(CSMA/CD)⽅法。
4.02逻辑链路控制（LLC）⼦层有何作⽤？为什么在⽬前的以太⽹⽹卡中没有LLC⼦层的功能？答：在局域⽹发展的早期，有多种类型的局域⽹，如802.4令牌总线⽹、802.5令牌环⽹等。
为了使数据链路层能更好地适应多种局域⽹标准，IEEE 802委员会在局域⽹的数据链路层定义了两个⼦层，即逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)⼦层和媒体接⼊控制MAC (Medium Access control)⼦层。
与接⼊传输媒体有关的内容放在MAC⼦层，⽽与传输媒体⽆关的链路控制部分放在LLC⼦层。
这样可以通过LLC⼦层来屏蔽底层传输媒体和访问控制⽅法的异构性，实现多种类型局域⽹之间的互操作。
帧中继配置及帧中继上的RIP实验
28帧中继配置及帧中继上的RIP实验
实验目的：
1、理解帧中继交换表的工作原理；
2、理解PVC的概念；
3、用路由器充当帧中继交换机的配置；
4、帧中继的基本配置；
5、帧中继的动态映射；
6、帧中继的静态映射。
7、帧中继上路由协议运行的特殊性；
8、水平分割。
实验过程：
一、把路由器R2配置成帧中继交换机：
二、对R1、R3、R4的帧中继接口进行配置，并测试连通性：
对R3：
三、若要让R3与R4之间相互连通，则要静态写入frame-relay map：对R3：
测试一下R3与R4间链路的连通性：
查看R3与R4的frame-relay map：
四、在R1、R3、R4上配置RIP：
对R4：
测试一下链路的连通性:
五、因为接口封装了帧中继后水平分割会被自动关闭，把R1的水平分割重新打开，在各个
R4公告的路由后，不从帧中继口发送出来，导致R3没有接收到R4上公告的路由。
实验成功。
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
0帧中继讲解
●帧中继基本概念帧中继是一种VPN(virtual private network虚拟私人网络)帧中继是二层概念，不能识别IP。
与以太网二层交换机相同的特点，所有连接交换机的设备应该在同一个网段所以，不同客户接入FR，接口应该是相同的子网思科的路由器能模拟FR-SW客户通过接入FR-SW，与别的客户进行交流VIRTUAL CIRCLE(VC,虚电路)，因为要使用公共设备，通道不能独占。
没有真正把两者连起来的线路，是通过虚电路连接起来了VC分为PVC（永久虚电路）和SVC（交换虚电路）PVC在实际应用中常见，永久虚电路帧中继交换机是连接串口的，不同于以太网交换机的以太口连接FR-SW的设备之间是通过PVC进行通信的●DLCIMAC只应用于MA的ETH，对于点对点的串行链路，无需MACFR默认是一个NBMA网络，是MA网络，但是不支持广播和组播帧中继既然是二层网络，需要一个二层地址：DLCIDLCI分全局DLCI和本地DLCI(只在本地（本设备）有效的DLCI号)帧中继在发出去的时候只有一个DLCI(ETH会有一个目的MAC和一个源MAC)如何知道去往哪个方向要走哪个PVC呢，需要一个标识，一个ID在FR中，DLCI起到ETH中二层MAC的作用，MAC就是ETH网络的标识或者说ID在串行链路中是没有MAC的，因为对于串行而言，对端只有一个设备，是不需要二层标识符的。
MA类型的网络是需要标识符的，所谓MA网络，就是本地设备的一根线能通向不只一台设备的。
以太网中的ARP是广播类型，串行链路没有MAC，只有以太网里才有MAC,MA网络才需要二层标识符。
FR属于MA类型的网络,但是具体来说是NBMA（非广播多路访问），不支持广播类型的多路访问。
ETH也是MA，但是是支持广播的既然是MA，二层一定要有标识符，对于FR，就是DLCI，相当于ETH网络的中MAC的地位DLCI:（数据链路连接标识符）用于在二层标识VC的,区分不同的PVC的,也包含一些状体查询和状态检测DLCI分全局DLCI和本地DLCI，一般都是用本地的，实际中DLCI是由运营商给客户制定实验上可用的DLCI号为16-1007●LMI本地管理接口LMI只运行在路由器和FR设备之间的链路上。
帧中继交换机配置
实验X 帧中继交换机配置【实验目的】掌握帧中继交换机工作原理及配置。
【背景描述】假设你是公司的网络管理员，需要使用帧中继线路，但是你对帧中继并不了解，所以你来学习帧中继，但是由于帧中继交换机很昂贵，所以你只能用路由器来模拟帧中继交换机。
【需求分析】利用路由器来配置帧中继交换机，在帧中继环境下，路由器RA 的DLCI号为16、17，路由器RB的DLCI为26 、27 ，路由器RC的DLCI号为 36、37。
【实验拓扑】【实验设备】路由器（带串口） 4 台V. 3 5 线缆（DTE/DCE） 3 条【预备知识】路由器基本配置知识、帧中继知识。
【实验原理】帧中继的标准可以为帧中继网络中可配置和管理的永久虚电路（PVC ）进行编址，帧中继永久虚电路由数据链路连接标识符（DLCI）来标识。
当帧中继为多个逻辑数据会话提供多路复用时，ISP 的交换设备首先要建立一个表，该表用来将不同的DLCI值映射到出站端口，其次，当接收到一个数据帧时，交换设备分析其连接标识符，并将该数据帧发送到相应的端口。
最后，在第一个数据帧发送之前，将建立一条通往目的地的完全路径。
【实验步骤】步骤1 配置帧中继交换机。
FR(config)# frame-relay switchingFR(config)# interface Serial0/0FR(config-if)#no ip addressFR(config-if)#encapsulation frame-relay IETFFR(config-if)#frame-relay lmi-type ansiFR(config-if)#frame-relay intf-type dceFR(config-if)#frame-relay route 16 interface Serial0/2 37 FR(config-if)#frame-relay route 17 interface Serial0/1 26 FR(config)#interface Serial0/1FR(config-if)#no ip addressFR(config-if)#encapsulation frame-relay IETFFR(config-if)#frame-relay lmi-type ansiFR(config-if)#frame-relay intf-type dceFR(config-if)#frame-relay route 26 interface Serial0/0 17 FR(config-if)#frame-relay route 27 interface Serial0/2 36 FR(config)#interface Serial0/2FR(config-if)#no ip addressFR(config-if)#encapsulation frame-relay IETFFR(config-if)#frame-relay lmi-type ansiFR(config-if)#frame-relay intf-type dceFR(config-if)#frame-relay route 36 interface Serial0/1 27 FR(config-if)#frame-relay route 37 interface Serial0/0 16 步骤2 配置路由器。
第五章 分组交换与帧中继技术讲解
DTEA 交换机A 交换机B
DTEB
释放请求 释放
释放指示
释放确认 确认
释放确认
分组交换技术的产生及原理
交换虚电路的特点：
一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫释放三个阶 段（面向连接工作方式）。数据分组中不需要包含终 点地址，对于数据量较大的通信传输效率高。
分组交换技术
路由选择
路由选择原则: ①使消息通过网络的平均延迟时间较短。 ②平衡网内业务量，使全网的通过量最大。
实现路由选择的路由算法: 固定路由算法
用于小规模的专用分组网
自适应路由算法 用于大规模的公用分组网
分组交换技术
路由选择
固定路由算法：在网络拓扑结构不变的情况下，根 据网络结构、传输线路的速率、途径交换机的个数 等，预先算出某一个交换机至各目的交换机的路由 表，然后将此表装入交换机的主存储器内。 例
分组交换技术
分组头格式
87654321 通用格式识别符 逻辑信道组号
逻辑信道号 分组类型识别符
分组交换是以存储转发的方式进行工作，在某一时间段内同 一物理信道上可以传送属于多个不同通信终端的分组，即可 以承载多条逻辑信道。
逻辑信道号与逻辑信道组号就是为了在同一物理信道上 区分若干逻辑信道而设置的。
分组交换技术的产生及原理
分组交换技术的产生及原理
分组交换——数据报方式
终端A终端C：采用数据 报方式 （1）数据分组传输时延大 （2）分组时延差别大 （3）对网络故障适应性强
分组交换技术的产生及原理
分组交换——虚电路方式
终端B终端D：采用虚电 路方式 （1）逻辑上的连接 （2）分组中不需要包含终 点地址 （3）传输时延小，时延差 别小
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。
简单配置H3C帧中继交换机
简单配置H3C帧中继交换机路由器A和路由器B的配置是点到点的帧中继。
如图：HC3[H3C]fr switching ——开启帧中继交换功能[H3C]interface Serial 1/0[H3C-Serial4/0]link-protocol fr ?ietf Enable RFC1490 encapsulationmfr Multilink FR bundle interfacenonstandard Enable nonstandard encapsulation<cr>[H3C-Serial1/0]link-protocol fr ——把接口封装成帧中继[H3C-Serial1/0]fr lmi ?n391dte Set full-state polling countern392dce Specify LMI error threshold on DCEn392dte Specify LMI error threshold on DTEn393dce Set LMI monitoring event counter on DCEn393dte Set LMI monitoring event counter on DTEt392dce Set link integrity detection timer on DCEtype Use ANSI/nonstandard/Q933a type LMI[H3C-Serial1/0]fr lmi type q933a ——封装类型默认的是q933a[H3C-Serial1/0]fr interface-type dce ——这里的帧中继接口是DCE与S1/0接口是DCE还是DTE 无关，也就是说即使S1/0是DTE，也可以把它配置成帧中继中的DCE。
[H3C-Serial4/0]baudrate 64000 ——定义时钟频率[H3C-Serial1/0]fr dlci-switch 201 interface Serial 1/1 dlci 102 ——配置帧中继交换表，告诉路由器应该从本接口（S10）接受到DLCI=201的帧，要交换S1/1出去，并且把DLCI改成102。
计算机网络应用 操作实例 配置帧中继交换机
计算机网络应用 操作实例 配置帧中继交换机多个帧中继交换机可以通过Trunking （中继）电路连接形成帧中继网络。
帧中继交换机上采用的帧中继交换技术是一种基于数据链路连接标识（DLCI ）的帧交换技术，主要用于数据通信（信息传递）业务，是广域网网络中普遍使用的技术。
为此，我们借助【工大瑞普路由模拟器】路由版来进行帧中继交换机的配置，其配置方法与真实环境相同。
1.实验目的：● 掌握如何配置IP 地址● 掌握如何在路由器启用帧中继交换功能● 掌握如何配置帧中继交换机2.实验步骤：（1）使用如图6-28所示的拓扑图来说明帧中继交换机的基本配置，其中路由器R1连接的局域网和路由器R3连接的局域网通过帧中继链路通信。
图6-28 试验拓扑图（2）在路由器R2的用户模式下，输入enable 命令，按【回车】键，然后输入config terminal （进入全局配置模式）命令，并按【回车】键，如图6-29所示。
图6-29 进入全局配置模式路由器开机自动加载完成后，默认进入的是用户模式，设备名称为“Router ”。
提 示（3）在全局配置模式下，输入hostname R2（设备命名）命令，并按【回车】键，如图6-30所示。
图6-30 输入hostname 命令（4）在该模式下，输入frame-relay switching （启用帧中继交换功能）命令，并按【回车】键，如图6-31所示。
图6-31 开启帧中继交换功能（5）在全局配置模式下，输入“interface serial 1/0”命令，按【回车】键。
然后，输入no shutdown （激活IP 地址）命令，按【回车】键，输入“clock rate 64000”（设置时钟频率）命令，并按【回车】键，如图6-32所示。
图6-32 进入S1/0端口并为其配时钟（6）在S1/0端口模式下，输入“encapsulation frame-relay （封装帧中继协议）”命令，并按【回车】键，如图6-33所示。
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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可以肯定,不论是在实验室里还是在其他的地方,帧中继交换机都是很有用的设备。
就像引导寄存器一样,帧中继交换机的设置也是路由器设置中非常精深的内容之一。
学会如何配置帧中继交换机,就能够建立很多不同的网络模型。
由于我们是“服务提供者”,必须能够自主分配那些与M&T 或MCI所提供的完全—致的DLCI。
通过在实验室里建立精确的网络模型,不但能够增加安装网络的信心,还能降低配置错误或设备发生问题的概率。
这一节将侧重讲述如何将—台Cisco 路由器配置成—台帧中继交换机。
从本质上来说,帧中继交换技术是—种基于数据链路连接标识(DLCI)的帧交换技术。
在路由器的帧中继ARP表中,DLCI号是与接口关联的。
帧中继使用其ARP表来检查DLCI与接口之间的配对情况,以决定是否把数据帧从某一特定的接口发出去。
帧中继交换机首先是一台DCE设备,也就是说:
·它的任何模型都需要至少3台路由器:一台用于交换机功熊,矛外两台使用该交换机彼此通信。
·帧交换机的串行接口处需要使用DCE电缆。
在这里,需要定义一些常用的帧中继用的术语:
·Permanent virtual circuit 永久虚电路(PVC)一-—是指用于帧传输的端到端的永久逻辑电路。
PVC的端点是用DLCI 来寻址的。
· Data-Link connectionidention数据链路连接标识(DLCI)一一是指用来识别用户端设备(CPE)与帧中继交换机之间的P ⅤC所用的一个逻辑数字,从16到1007。
大多数情况下,DLCI只在本地有意义,也就是说,只有本地设备知道DLCI代表含义。
对于同一中心站点来说,远端可能有两个PVC具有同样的DLCI号。
· Local Management interface本地管理接口(LMI)——是指路由器与帧中继交换机之间的信令标准。
交换机使用LMI 来确定哪一些DLCI已被定义以及它们的当前状态。
LMI也支持每10秒一次的keephve机制,用于确认PVC是否被激活,或是数据是否正在进行交换。
Cisco路由器支持3类LMI:cisco、ansi和q933a。
路由器能够以白动协商的方式决定使用何种类型的LMI进行通信:-——cisco是由网络3大巨头:Cisco,digital和NonhemTclecom定义的LMI类型,自动协商失败后的缺省类型,其状态信息是通过DLCI1023发送。
——a11si是由ANSI通常称为附件D的T1.617标准定义的LMI类型。
这是所有的帧中继网络里最常见的一种类型,其LMI状态信息是通过DLCI 0发送。
——q933a是由ITU Q.933(也称为附件A)定义的LMI类型,其状态信息是通过DLCI 0发送。
·网络到网络接口(NNI)—— NNI是用于两个交换机的通信的标准,既使用在帧中
继茭换机中,也用在ATM中。
在ATM中,NNI称为网络节点接口。
配置帧中继交换机时,必须完成以下操作:
第1步启动帧中继交换功能。
第2步设置LMI接口类型和帧中继接口类型。
第3步用fra1ne-relay route命令设置PVC。
在这个例了里,要使用两台终端设备或路由器并且配置一台帧中继交换机。
在开始之前做出—份PVC图表是很有帮助的。
在图表里,需要包括DCE、PVC以及接口示意图。
给出了该例子的图表,从硬件与服务供应商的角度对网络进行了强调。
中间的帧中继交换机有两条V.35DCE线缆用于连接另外两台路由器R1和R2。
这两台路由器在其串口O都连接V35DTE公头电缆。
设置PVC将串口0上的DLCI 101映射到串口5上的DLCI 102。
做出这份图表之后,配置帧中继交换机的第一步是引导帧中继交换,可以用全局配置命令frame-reIay switching来完成。
随后,设置串口以用于帧中继交换,使用encapsulation frame-reIay命令将数据格式封装成帧中继。
另外,还需要在接口提示
符下使用frame-felay Lmi type[ansi|cisco|q993a]命令来设置LMI的类型。
随后,应该使用frame-relay intf-type命令。
由于接口是DCE的,就要求使用clock rate bit/s命令来设置波特率,其中, bit/s的值可以从1200到8000000。
最后,命令frame-relay route [16-1007]inbound_DLCI interface outbound_serial_interface [16-1007]outbount_DLCI能够在接口上产生一个PVC并且将它映射到另外一个接口上去。
下例演示了这些命令的用法以及帧中继交换机的基本配置方法
frame_switch#
frame_switch#conf t
Enten configuration commandso, ne per 1ine. End with CNTL/2.
frame_switch{config)#f rame-relay switching
frame_switch(config)#interface serial O
frame_sv/itch(conifg-if)#encapsulation frame-relay
frame_switch(config-if)#frame-relay intf-type dce
fname_switch(config-if)#frame-relay lmi-type ansi
frame_switch(config-if)#clock rate 56000
frame_switch(config-if)#frame-relay route 1Ot interface s5 102
frame_switch (config-if)#exit
fname_switch(config-if)#
fname_switch(config)#interface serial 5
fname_switch(config-if)#encapsulation f rame-relay
frame_switch(config-if)#frame-relay intf-type ctce
frame_switch(config-if)#clock rate 56000
frame_switch(config-1f)#frame-relay route 102 interface sO 101
frame_switch (config-if) #exit
frame_swi.tch(config-if) #。