计算机网络应用 帧中继简介
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。
计算机网络技术：数字数据网,帧中继和ADSL技术
广域网技术
数字数据网DDN
DDN的主要特点
（3）DDN为全透明传输网，由于DDN将数字通信的规约和协议寄托在智能化程度很高的用户终 端来完成，本身不受任何规程的约束，所以是全透明网，是一种面向各类数据用户的公用通信网， 可以支持任何规程，支持数据、图像、语音等多种业务，相当于一个大型的中继开放系统。
X.25分组交换网
2．X.25分组级的分组格式
广域网技术
广域网技术
帧中继
帧中继概述
帧中继（Frame Relay）是X.25在新的传输条件下（光纤传输、传输误码率低）的发展，由 X.25分组交换技术演变而来的。同时它继承了X.25的优点，如统计复用、永久虚电路（PVC）、 交换虚电路（SVC）等，从而简化了大量的网络功能，将用于保证数据可靠性传输的任务，委托 给用户终端或本地结点完成，以此减少网络时延和通信成本。
（0～255）组成。 • 用于虚呼叫的虚电路号范围和永久虚电路的虚电路号应在签订业务时与管理部门协商确定与分
配。
广域网技术
X.25分组交换网
2．X.25分组级的分组格式 在分组级上，所有的信息都以分组为基本单位进行传输和处理。X.25的分组可以分为数据分组和控 制分组两种。实际上，数据分组是比较简单的，复杂的是控制分组，因为控制分组的种类繁多，如 虚电路的建立、数据传送时的流量控制、中断、数据传送完毕后的虚电路释放等，都要用到控制分 组。各种控制分组的格式在X.25的文本中都有明确的规定。 数据分组和控制分组的公共部分即分组头，它由三个字节构成，如图10-14所示。分组头可以分为 三个部分。
广域网技术
数字数据网DDN
DDN的组成
2．复用及交叉连接系统 DDN复用技术包括PCM（脉冲码调制的信号）复用、超速率复用、子速率复用。 （1）PCM复用。就是将32条64 Kbps的PCM信号复用到一条2048 Kbps的信道上。
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。
帧中继网与X.25
• FR网接入设备FRAD
▫ Frame Relay Access Device； ▫ 属于用户设备； ▫ 具有帧中继接口的任何类型的接入设备，如主机、桥接 器、路由器等。
帧中继的帧格式（一）
• 帧中继的帧结构是由ITU-T Q.922建议的，也称为 Q.922 HDLC帧。它与HDLC帧的格式类似，主要 区别是没有控制字段，而且它使用扩充寻址字段， 以实现链路层复用和“共路信令”，如图5-2所示。
中国公用帧中继网（一）
图5-6 帧中继网络组织
中国公用帧中继网（二）
• 1．国家骨干网 由各省会城市、直辖市的节点组成，覆盖全国3l个 城市，其中北京、上海、沈阳、广州、武汉、成都、 南京和西安 8个节点为骨干网枢纽节点，负责汇接、 转接骨干节点的业务和省内网、本地网的出口业务。 在建网初期，除了完成上述任务外，还可直接接入 帧中继用户。目前，国家骨干网采用不完全网状结 构，随着业务的不断发展及线路情况的改善，国家 骨干网可逐渐过渡为完全网状结构。 中国公用帧中继网使用美国凯讯（CASCADE）通信 公司的帧中继交换机B-STDX 9000和ATM交换机 CASCADE 500组网。
帧中继的帧格式（四）
④ FECN——正向阻塞显式通知，FECN＝1，可能有正向阻塞 而延迟。 ⑤ BECN——反向阻塞显式通知，BECN＝1，可能有反向阻塞 而延迟。 ⑥ DE——帧丢弃许可指示，用户终端根据FECN和BECN的指 示，使用DE来告诉网络，若网络发生阻塞，可优先传送(DE ＝0)那些对时延敏感的帧，丢弃(DE＝1)那些次要的帧。 • 帧中继的帧结构和HDLC帧有两点重要的不同：一是帧不带 序号，其原因是帧中继不要求接收证实，也就没有链路层的 纠错和流量控制功能；二是没有监视(S)帧，因为帧中继的 控制信令使用专用通道(DLCI=0)传送。
帧中继介绍和原理
帧中继帧中继(Frame Relay)是一种网络与数据终端设备(DTE)接口标准。
由于光纤网比早期的电话网误码率低得多,因此,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。
帧中继就是在这种环境下产生的。
帧中继提供的是数据链路层和物理层的协议规范,任何高层协议都独立于帧中继协议,因此,大大地简化了帧中继的实现。
目前帧中继的主要应用之一是局域网互联,特别是在局域网通过广域网进行互联时,使用帧中继更能体现它的低网络时延、低设备费用、高带宽利用率等优点。
帧中继的主要特点是:使用光纤作为传输介质,因此误码率极低,能实现近似无差错传输,减少了进行差错校验的开销,提高了网络的吞吐量；帧中继是一种宽带分组交换,使用复用技术时,其传输速率可高达44.6Mbps。
但是,帧中继不适合于传输诸如话音、电视等实时信息,它仅限于传输数据。
帧中继Frame Relay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。
帧中继是进入带宽范围从56Kbps到1．544Mbps的广域分组交换网的用户接口。
帧中继是从综合业务数字网中发展起来的，并在1984年推荐为国际电话电报咨询委员会（CCITT）的一项标准，另外，由美国国家标准协会授权的美国TIS标准委员会也对帧中继做了一些初步工作。
大多数主要的电信公司象AT＆T，MCI，US Sprint，和地方贝尔运营公司都提供了帧中继服务。
与帧中继网相连，需要一个路由器和一条从用户场地到交换局帧中继入口的线路。
这种线路一般是象T1那样的租用数字线路，但取决于通信量而定。
两种可能的广域连接方法，如下面所述：￥￥专用网方法在这种方法中，每个场点将需要三条专用（租用）线路和相联的路由器，以便与其它每一个场点相连，这样总共需要6条专线和12个路由器。
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。
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。
帧中继基本原理
441帧中继基本原理帧中继(Frame Relay,FR)技术是在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。
帧中继技术是在分组技术充分发展，数字与光纤传输线路逐渐替代已有的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起来的。
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协议；同时，帧中继采用虚电路技术，能充分利用网络资源，因而帧中继具有吞吐量高、时延低、适合突发性业务等特点。
作为一种新的承载业务，通过RFC1490协议，把网络层的IP数据包封装成数据链路层的帧中继帧，帧中继的用户接口速率最高为34Mbit/s，它目前在中、低速率网络互联的应用中被广泛使用。
帧中继技术适用于以下两种情况：(1)用户需要数据通信，其带宽要求为64kbit/s-34Mbit/s ，而参与通信的各方多于两个的时候使用帧中继是一种较好的解决方案；(2)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地处理突发性数据。
1帧中继业务帧中继业务是在用户-网络接口(UNI)之间提供用户信息流的双向传送，并保持原顺序不变的一种承载业务。
用户信息流以帧为单位在网络内传送，用户-网络接口之间以虚电路进行连接，对用户信息流进行统计复用。
帧中继网络提供的业务有两种：永久虚电路和交换虚电路。
永久虚电路是指在帧中继终端用户之间建立固定的虚电路连接，并在其上提供数据传送业务。
交换虚电路是指在数据传送前，两个帧中继终端用户之间通过呼叫建立虚电路连接，网络在建好的虚电路上提供数据信息的传送服务，终端用户通过呼叫清除操作终止虚电路。
目前已建成的帧中继网络大多只提供永久虚电路业务。
帧中继永久虚电路业务模型如图2-1所示。
FR网络FR网络FR网络FRAD :帧中继组装和拆分PVC :永久虚电路LAN :局域网图2-1永久虚电路业务模型2帧中继的基本功能帧中继在OSI第二层以简化的方式传送数据，仅完成物理层和链路层核心层的功能，智能化的终端设备把数据发送到链路层，并封装在LAPD帧结构中，实施以帧为单位的信息传送。
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）。
计算机网络原理 帧中继
计算机网络原理帧中继
早期的分组交换网主要采用模拟信道，其传输质量较差、误码率较高。
到20世纪80年代后期，通信用的主干线已逐步采用光缆。
光缆不仅大幅度地提高了传输速率，而且使传输误码率降低了几个数量级。
此外，网络中所用通信设备的可靠性也显著提高，从而使信息在传输过程中发生差错的几率减小，因此不必再像X.25网那样每经过一个交换器都对帧进行一次差错检测；也无需在每个交换器中设置功能较强的流量控制和路由选择控制。
正是在这种背景下产生了帧中继（Frame Relay）交换，因此可以说，帧中继是在X.25基础上，简化了差错控制（包括检测、重发和确认）、流量控制和路由选择功能而形成的一种新型的交换技术。
由于X.25分组网和帧中继网很相似，因而容易从X.25升迁到帧中继。
1992～1993年是帧中继技术从试用转向普及的关键性的一年，其标志是AT&T公司的Intel Span帧中继服务投入使用，我国也于1994年开通了帧中继业务。
帧中继网络提供了许多虚电路，构成了与相同的帧中继网络相连的各个站点（Statin）之间相连拉的基础。
最终的网络设备集构成了专用的帧中继群（Private Frame Relay Group），它要么与一个完整的虚电路网络完全互相连接，要么部分互相连接。
在任何一种情况下，在每个帧中继接口上，每个虚电路由一个数据链路连接标识符（Data Link Connection Identifier，DLCI）惟一标识。
在大多数情况下，DLCI在每个帧中继接口上有着严格的局部意义。
帧中继在RFC 2427中进行了记录。
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。
pvc
帧中继1 帧中继的基本概念帧中继是近年来推出的快速分组交换技术，其特点是极大地简化协议，从而效地提高数据传送速度。
帧中继技术的前提条件是传输网光纤化和用户终端智能化，其典型应用是LAN互连和X.25网络互连。
帧中继(Frame Relay，FR)技术是在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。
帧中继技术是在分组技术充分发展，数字与光纤传输线路逐渐替代已的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起来的。
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协议；同时，帧中继采用虚电路技术，能充分利用网络资源，因而帧中继具吞吐量高、时延低、适合突发性业务等特点。
帧中继对于基于信元的异步转移模式(ATM)网络，是一个重要的接入可选项。
帧中继作为一种附加于分组方式的承载业务引入ISDN，其帧结构与ISDN的LAPD结构一致，可以进行逻辑复用，作为一种新的承载业务，帧中继具很大的潜力，主要应用在广域网(WAN)中，支持多种数据型业务，如局域网(LAN)互连、计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)、文件传送、图像查询业务、图像监视等。
2 帧中继的特点帧中继技术具以下技术特点：(1)帧中继技术主要用于传递数据业务。
(2)可以实现带宽的复用和动态分配。
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，使用这种机理，可以实现带宽的复用和动态分配。
(3)帧中继协议简化了X．25的第三层功能。
使网络节点的处理大大简化，提高了网络对信息处理的效率。
采用物理层和链路层的两级结构，在链路层也仅保留了核心子集部分。
(4)没重传、流量控制等机制，节省了交换机的开销。
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。
路由交换技术及应用第13章帧中继协议课件.pptx
当帧中继LMI协商通过，PVC状态变为Active后，PVC开始InARP协商过程。 如果本地接口上已配置了协议地址，那么设备就在该虚电路上发送Inverse ARP请求报文给对端设备，该请求报文包含本地的协议地址。
对端设备收到请求后，可以获得本端设备的协议地址，从而生成地址映射， 并发送Inverse ARP响应报文进行响应。本端收到Inverse ARP响应报文后，解 析报文中的对端地址，也生成地址映射。
[R2-Serial1/0/0] fr inarp
//配置动态地址映射
[R2-Serial1/0/0] fr map ip 10.1.1.1 100
//配置静态地址映射
4．测试
在路由器R2上查看帧中继协议映射信息，结果如下，表示帧中继协议端 口通过动态地址映射到了对端的DLCI，双方可以通信。
<R2>dis fr map-info Map Statistics for interface Serial1/0/0 (DCE) DLCI = 100, IP INARP 10.1.1.2, Serial1/0/0 create time = 2011/08/14 15:52:37, status = ACTIVE encapsulation = ietf, vlink = 3, broadcast
2．帧中继网络接口类型
帧中继网络提供了用户设备之间进行数据通信的能力，其设备可分为 数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）和数据通信设备（Data Communication Equipment，DCE）。DCE用于将DTE接入网络。
帧中继网络接口分为用户网络接口（User Network Interface，UNI） 和网络间接口（Network Network Interface，NNI），UNI指DTE和DCE之 间的接口，NNI指DCE和DCE之间的接口。
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。
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。
帧中继实验
帧中继（Frame Relay）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。
1．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。
2．DLCI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DCLI来创建虚电路。
3．本地管理接口（LMI）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。
4．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。
帧中继实验8.3.1.1 按实验图连接线路连接线路时，应注意要正确连接V.35电缆。
V.35电缆DCE与DTE端可以通过电缆中间的接头分辨出来。
母口的一端连接DCE设备，公口的一端连接DTE设备。
在此实验拓扑中用一台路由器来模拟帧中继交换机作为DCE设备。
8.3.1.2 配置路由器R1和R2端口地址1．R1配置步骤1 - 连接到超级终端并进入全局配置模式1）用console线一端连接路由器的console口，一端接用于配置的主机COM1口。
起动终端仿真程序“超级终端”，选定连接参数为数据位8位，波特率9600，停止位1位，无流控，无校验。
2）路由器上电，进入普通用户模式R1>3）键入enable 进入特权模式R1#4）使用configure terminal 进入全局配置模式R1(config)#实验八帧中继、NAT实验|步骤2 - 配置ethernet 端口和serial 端口R1(config)#interface ethernet 0 //进入ethernet 0端口R1(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 //为此端口配置地址R1(config-if)#no shutdown //使端口工作R1(config)#interface serial 0 //进入serial 端口R1(config-if)#ip address 192.168.2.5 255.255.255.252 //为此端口配置地址R1(config-if)#no shutdown //使端口工作R1(config-if)#encapsulation frame-relay //配置帧中继封装格式步骤3–配置路由选择协议我们这里采用的是RIP协议R1(config)#router ripR1(config-router)#network 192.168.1.0R1(config-router)#network 192.168.2.02．R2配置参看R1的配置方法对R2进行配置，端口按照实验图标注的地址进行配置。
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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计算机网络应用 帧中继简介
随着专用通信网的传输速率明显提高，人们对通过局域网（LAN ）与局域网的互联接入广域网（WAN ）的要求也在迅速增长，因此对具有高速率、高可靠、适应性强及低成本的传输方式的需求很大。
当时X.25分组交换网虽然成本较低，但它的业务速率、网络时延、响应时间和吞吐量等方面均不能满足局域网（LAN ）远程互连的需求，因此出现了新的网络帧中继。
帧中继用于局域网的互联，是一种广域网技术。
它是在原有的模拟线路逐渐被数字光纤传输线路所代替，且用户终端智能化的情况下，在X.25分组交换技术的基础上发展而来的一种传输技术，它是一种先进的包交换技术和快速的分组通信方式。
其中，包交换技术 包括可变长数据包和统计多元技术两种。
帧中继的包交换技术可以使网络节点工作站动态共享网络介质和可用带宽，为跨越多个交换机和路由器的用户设备间的信息传输提供了快速和有效的方法。
帧中继技术以简化的方式传送数据，它将流量控制、纠错、重发等第三层（网络层）及更高层的功能转移到智能终端中，从而大大简化了节点机之间的网络资源。
因此，帧中继也被看作是简化的快速分组交换技术。
在其体系模型中舍去了X.25协议中定义的分组层，只采用物理层和数据链路层这样的二级简单结构，其结构模型如图6-14所示。
数据链路层（核心层）物理层物理层
数据链路层
网络层
传输层
会话层
表示层
应用层
帧中继
OSI 参考模型
图6-14 帧中继体系结构
帧中继网络可以将分散在不同地理位置的网络连接起来，其网络结构可能是星型结构和网状结构两种。
其中，网状结构可以分为部分网状和全网状两种，如图6-15所示为其星型网络结构。
ATM 路由器
ATM 路由器
图6-15 帧中继网络星型结构连接
在帧中继网络中，星型结构为最优选择，因为采用这种结构所使用的永久虚拟回路（PVC ）的数量最少，中心节点通过在一个接口上使用多个PVC 将多个分散的分支节点连接起来。
但该结构也存在各个分支节点之间通信需要经过中心节点进行中转的缺点。
提 示 PVC 是逻辑链路，它具有特定的端接点和服务特性。
它们在各拓扑结构上提供逻辑
连接，且在使用前为交换局提供一种确定服务特性和速率的方法。
另外，它们也
可以在端接点之间提供快速连接。
在全网状结构中，如图6-16所示，所有的节点都存在PVC 和其它节点相连，从一个节点到另外一个节点不需要其它节点中转，具有很高的可靠性，当两个直接相连的PVC 出现故障时可以通过其它的节点进行中转，但所需要的PVC 数量较多。
ATM 路由器
ATM 路由器ATM 路由器
ATM 路由器
图6-16 帧中继网络全网状连接
在部分网状相连的结构中，如图6-17所示，不是所有的节点间都存在PVC 和其它节点相连，因此其优点和缺点介于星型结构和全网状连接之间。
ATM路由器
ATM路由器
图6-17 帧中继网络部分网状连接
帧中继网络是由许多帧中继交换机通过中继电路连接组成。
目前，加拿大北电、新桥，美国朗讯、FORE等公司都能提供各种容量的帧中继交换机。
一般来说，FR路由器（或FRAD）是放在距离局域网较近的位置，路由器可以通过专线电路接到电信局的交换机。
用户只需要购买一个带有帧中继封装功能的路由器，再申请一条连接到电信局帧中继交换机的DDN专线电路或HDSL专线电路，就具备开通长途帧中继电路的条件。