路由基础第十二章

1、第十二章第十二章 帧中继帧中继 通过本章的学习，您应该掌握以下内容通过本章的学习，您应该掌握以下内容： 了解了解 Frame Relay 工作过程工作过程 配置配置 Frame Relay 配置配置 Frame Relay 的子端口的子端口 查看查看 Frame Relay 信息信息 本章目标本章目标 帧中继的作用帧中继的作用 帧使用帧使用DLCI进行标识，它工作在第二层；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，它可以提帧中继在带宽方面没有限制，它可以提 供较高的带宽。供较高的带宽。 典型速率典型速率56K-2M/s内。内

2、。 帧中继的前景帧中继的前景 一种高性能，高效率的数据链路技术。一种高性能，高效率的数据链路技术。 它工作在它工作在OSI参考模型的物理层和数据链路层，但依参考模型的物理层和数据链路层，但依 赖赖TCP上层协议来进行纠错控制。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提供帧中继接口的网络可以是一个ISP服务商；也可服务商；也可 能是一个企业的专有企业网络。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目前，它是世界上最为流行的WAN协议之一，它是协议之一，它是 优秀的思科专家必备的技术之一。优秀的思科专家必备的技术之一。 Frame Relay 概述概述 使用虚电路进行

3、连接使用虚电路进行连接 提供面向对象的服务提供面向对象的服务 Frame Relay works here. DCE or Frame Relay Switch CSU/DSU 帧中继概述帧中继概述 是由国际电信联盟通信标准化组和美国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。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它定义在公共数据网络上发送数据的过 程。程。 它是一种面向连接的数据链路技术，为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，术简化，它靠高

4、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。并充分利用了当今光纤和数字网络技术。 帧中继（帧中继（FRAME RELAY）简介）简介 它采用虚电路技术，对分组交换技术进行简它采用虚电路技术，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。等特点，能充分利用网络资源。 帧中继（帧中继（Frame Relay，FR）技术是在）技术是在 OSI第二层，即数据链路层上用简化的方法第二层，即数据链路层上用简化的方法 传传 送和交数换据单元的一种技术。送和交数换据单元的一种技术。 它是在分组技术充分发展，数字

5、与光纤传输它是在分组技术充分发展，数字与光纤传输 线路逐渐替代已有模拟线路，用户终端日益智线路逐渐替代已有模拟线路，用户终端日益智 能化的条件下诞生并发展起来。能化的条件下诞生并发展起来。 帧中继应用以及种类帧中继应用以及种类 （一）、当用户需要的数据通信一）、当用户需要的数据通信,其带宽要求为其带宽要求为 64Kbit/s-2Mbit/s，而参与通信的各方多于两个时。，而参与通信的各方多于两个时。 （二）、通信距离较长时（二）、通信距离较长时,这是因为帧中继作为一种网这是因为帧中继作为一种网 络络 ,其高效性使用户可以享有较好的经济性。其高效性使用户可以享有较好的经济性。 （三）、帧中继网络

6、提供的基本业务有（三）、帧中继网络提供的基本业务有: 永久虚电路永久虚电路(PVC)和交换虚电路和交换虚电路(SVC) PVC：是指在：是指在FR终端用户之间建立固定的虚电路终端用户之间建立固定的虚电路 连接连接,其端点和业务类别由网络管理定义其端点和业务类别由网络管理定义,用户不可自行用户不可自行 更改。更改。 SVC：是指两个：是指两个FR终端用户之间通过虚呼叫建立终端用户之间通过虚呼叫建立 虚电路连接串传送服务虚电路连接串传送服务,传送结束后清除连接。传送结束后清除连接。 Frame Relay 栈栈 OSI 参考模型参考模型Frame Relay Physical Presentati

7、on Session Transport Network Data Link Application EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35, X.21, EIA/TIA-530 Frame Relay IP/IPX/AppleTalk, etc. Frame Relay 术语术语 Local Access Loop=T1 Local Access Loop=64 kbps Local Access Loop=64 kbps DLCI: 400 PVC DLCI: 500 LMI 100=Active 400=Active DLCI: 200 DLCI: 100 PVC

8、DTE：客户端设备，：客户端设备，CPE，数据终端设备，数据终端设备 DCE：数据通信设备或数据电路端接设备：数据通信设备或数据电路端接设备 虚电路（虚电路（VC）：通过为每一对）：通过为每一对DTE设备分配设备分配 一个连接标识符，实现多个逻辑数据会话在同一个连接标识符，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。一条物理链路上进行多路复用。 数字连接识别号（数字连接识别号（DLCI）：用以识别在）：用以识别在DTE 和和FR之间的逻辑虚拟电路。之间的逻辑虚拟电路。 本地管理接口（本地管理接口（LMI）：是在）：是在DTE设备和设备和FR 之间的一种信令标准，它负责管理链路连接和之

9、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。保持设备间的状态。 CSU/DSU Frame Relay 地址映射地址映射 从提供商那里得到本地的从提供商那里得到本地的DLCI号号 建立目的地址和本地建立目的地址和本地DLCI之间的映射关系之间的映射关系 DLCI: 500 PVC 10.1.1.1 Inverse ARP or Frame Relay map IP (10.1.1.1) Frame Relay DLCI (500) Frame Relay 信号信号 Cisco 路由器支持三种路由器支持三种 LMI 标准标准: Cisco ANSI T1.617 Annex D I

10、TU-T Q.933 Annex A DLCI: 400 PVC Keepalive CSU/DSU DLCI: 500 PVC 10.1.1.1 x LMI 500=Active 400=Inactive Rel. 11.2 RouterRel. 10.3 Router interface Serial1 ip address 10.16.0.1 255.255.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64 interface Serial1 ip address 10.16.0.2 255.255.255.0 encapsulation fram

11、e-relay bandwidth 64 frame-relay lmi-type ansi HQ Branch 配置配置 Frame Relay 反转反转 ARP 缺省情况下是激活的缺省情况下是激活的 在配置输出信息中看不出来在配置输出信息中看不出来 Rel. 11.2 RouterRel. 10.3 Router HQ interface Serial1 ip address 10.16.0.1 255.255.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64 interface Serial1 ip address 10.16.0.2 255.25

12、5.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64 frame-relay lmi-type ansi Branch 配置配置 Frame Relay DLCI=110 IP address=10.16.0.1/24 p1r1 DLCI=100 IP address=10.16.0.2/24 interface Serial1 ip address 10.16.0.1 255.255.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64 frame-relay map ip 10.16.0.2 110 broadca

13、st HQBranch 配置静态的配置静态的 Frame Relay 映射映射 查看查看 Frame Relay 信息信息 显示协议、显示协议、DLCI、和和 LMI 的相关信息的相关信息 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-

14、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, interfa

15、ce 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 显示显示 LMI 信息信息 Router#show frame-relay lmi LMI Statistics for interface Serial0 (Frame Relay DTE) LMI TY

16、PE = 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 N

17、um Update Status Rcvd 0 Num Status Timeouts 0 查看查看 Frame Relay 信息信息 显示显示 PVC 数据通讯信息数据通讯信息 查看查看 Frame Relay 信息信息 Router#show frame-relay pvc 100 PVC Statistics for interface Serial0 (Frame Relay DTE) DLCI = 100, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = ACTIVE, INTERFACE = Serial0 input pkts 28 output pkts 10

18、 in bytes 8398 out bytes 1198 dropped pkts 0 in FECN pkts 0 in BECN pkts 0 out FECN pkts 0 out BECN pkts 0 in DE pkts 0 out DE pkts 0 out bcast pkts 10 out bcast bytes 1198 pvc create time 00:03:46, last time pvc status changed 00:03:47 显示路由信息显示路由信息 Router#show frame-relay map Serial0 (up): ip 10.14

19、0.1.1 dlci 100(0 x64,0 x1840), dynamic, broadcast, status defined, active 查看查看 Frame Relay 信息信息 清除动态的清除动态的Frame Relay 映射关系映射关系 查看查看 Frame Relay 信息信息 Router#show frame-relay map Serial0 (up): ip 10.140.1.1 dlci 100(0 x64,0 x1840), dynamic, broadcast, status defined, active Router#clear frame-relay-in

20、arp Router#sh frame map Router# 显示显示 LMI 的调试信息的调试信息 查看查看 Frame Relay 信息信息 Router#debug Frame lmi Frame Relay LMI debugging is on Displaying all Frame Relay LMI data Router# 1w2d: Serial0(out): StEnq, myseq 140, yourseen 139, DTE up 1w2d: datagramstart = 0 xE008EC, datagramsize = 13 1w2d: FR encap =

21、0 xFCF10309 1w2d: 00 75 01 01 01 03 02 8C 8B 1w2d: 1w2d: Serial0(in): Status, myseq 140 1w2d: RT IE 1, length 1, type 1 1w2d: KA IE 3, length 2, yourseq 140, myseq 140 1w2d: Serial0(out): StEnq, myseq 141, yourseen 140, DTE up 1w2d: datagramstart = 0 xE008EC, datagramsize = 13 1w2d: FR encap = 0 xFC

22、F10309 1w2d: 00 75 01 01 01 03 02 8D 8C 1w2d: 1w2d: Serial0(in): Status, myseq 142 1w2d: RT IE 1, length 1, type 0 1w2d: KA IE 3, length 2, yourseq 142, myseq 142 1w2d: PVC IE 0 x7 , length 0 x6 , dlci 100, status 0 x2 , bw 0 Star (Hub and Spoke) Full Mesh Partial Mesh Frame Relay default: nonbroadc

23、ast, multiaccess (NBMA) 选择选择 Frame Relay 拓扑结构拓扑结构 全网结构：提供最大限度的相互容错能全网结构：提供最大限度的相互容错能 力；物理连接费用最为昂贵。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。互连方式，有一定的互备份能力。 类似于公路网类似于公路网 星型结构：最常用的帧中继拓扑结构，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，工由中心节点来提供主要服务与应用，工 程费最省程费最省 问题问题: 广播帧必须复制给其它已经建立的连接广播帧必须复制

24、给其它已经建立的连接 Routing Update A C B 2 3 1 路由信息的可达性路由信息的可达性 B C D A 实现路由信息的可达性实现路由信息的可达性 解决方法解决方法: 在在NBMA环境的网络中使用水平分割可能造成一些问题环境的网络中使用水平分割可能造成一些问题 划分子端口可以解决水平分割造成的问题划分子端口可以解决水平分割造成的问题 一个物理端口可以被划分成多个逻辑意义上的子端口一个物理端口可以被划分成多个逻辑意义上的子端口 Subnet A Subnet B Subnet C S0 Physical Interface S0.1 S0.2 S0.3 Logical Int

25、erface 早期的帧中继网络，要求路由器早期的帧中继网络，要求路由器(DTE)对对 每个每个PVC都要有一个广域网串行接口。都要有一个广域网串行接口。 后来，通过把一个单独的广域网串行物后来，通过把一个单独的广域网串行物 理接口逻辑地划分成多个虚拟的子接口理接口逻辑地划分成多个虚拟的子接口 中，可以使一个帧中继的总体成本大降中，可以使一个帧中继的总体成本大降 低。低。 子端口的配置子端口的配置 点到点点到点 子端口看作是专线子端口看作是专线 每一个点到点连接的子端口要求由自己的子网每一个点到点连接的子端口要求由自己的子网 适用于星型拓扑结构适用于星型拓扑结构 多点多点 子端口应用在子端口应用

26、在 NBMA 网络，因此它们无法解决水平分割所带来的网络，因此它们无法解决水平分割所带来的 问题问题 由于使用的是单独的子网可以保存地址空间由于使用的是单独的子网可以保存地址空间 适用于适用于 partial-mesh 和和 full-mesh 拓扑结构中拓扑结构中 A 10.17.0.1 s0.2 B 配置点到点的子端口配置点到点的子端口 interface Serial0 no ip address encapsulation frame-relay ! interface Serial0.2 point-to-point ip address 10.17.0.1 255.255.255.0 bandwidth 64 frame-relay interface-dlci 110 ! interface Serial0.3 point-to-point ip address 10.18.0.1 255.255.255.0 bandwidth 64 frame-relay interface-dlci 120 ! s0.3 10.18.0.1 C 10.17.0.2 10.18.0.2 DLCI=110 DLCI=