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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。
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。
帧中继练习题帧中继（Frame Relay）是一种传输协议，它在传送数据时将数据分配成固定长度的帧进行传输，帧中继网络通常用于连接广域网中的多个站点。
帧中继练习题旨在帮助读者巩固对帧中继原理和配置的理解。
1. 帧中继是一种什么类型的通信协议？请简要解释。
帧中继是一种分组交换通信协议。
它将数据分割成固定长度的帧，并使用标识符进行识别和路由选择，然后在网络中进行传输。
帧中继基于物理链路层和数据链路层进行传输，提供了高带宽利用率和灵活的虚拟连接服务。
2. 帧中继网络中的主要组件有哪些？帧中继网络中的主要组件包括：- 数据终端设备（DTE）：连接在用户侧的设备，如路由器或交换机。
- 数据通路连接器（DLC）：在DTE和数据服务单元（DSU）之间提供物理连接的接口设备。
- 数据服务单元（DSU）：提供数字信号和帧中继协议之间的转换。
- 帧中继交换机（Frame Relay Switch）：在帧中继网络中进行帧的交换和路由选择。
3. 帧中继的主要优点是什么？帧中继具有以下主要优点：- 高带宽利用率：帧中继采用统计复用技术，可实现多路复用，使多个虚拟连接共享物理链路，提高带宽利用率。
- 灵活的虚拟连接服务：帧中继可以动态地建立、修改和释放虚拟连接，满足网络中不同站点之间的通信需求。
- 提供多种服务类型：帧中继支持不同的服务质量，如实时传输和非实时传输，满足不同应用对延迟和带宽的需求。
- 可扩展性：帧中继支持连接大量的站点，具有良好的可扩展性。
4. 帧中继中的虚拟通道标识符（VCI）有何作用？虚拟通道标识符（VCI）用于在帧中继网络中标识虚拟通道。
每个VCI唯一地标识一个虚拟通道，可以用于将收到的帧路由到正确的目的地。
VCI是一个16位的字段，允许最多有65535个虚拟通道。
5. 请简要描述帧中继的配置步骤。
帧中继的配置步骤如下：1) 配置物理连接：将DTE设备与DLC设备连接，并设置相应的物理连接参数，如电压、速率等。
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。
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。
第8章 帧中继帧中继线路是中小企业常用的广域网线路，其通信费用较低。
由于帧中继技术的一些特殊性使得帧中继的配置较为复杂，特别是在帧中继上运行路由协议时更是如此。
作为入门，对帧中继的理解应着重放在DLCI、PVC、帧中继映射和子接口等概念上。
本章通过几个实验详细介绍了帧中继的关键概念。
8.1 帧中继简介8.1.1 什么是帧中继帧中继（Frame Relay, FR）是面向连接的第二层传输协议，帧中继是典型的包交换技术。
相比而言，同样带宽的帧中继通信费用比DDN专线要低，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。
8.1.2 帧中继的合理性用户经常需要租用线路把分散在各地的网络连接起来，如图8-1（1），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。
而帧中继网络拓扑如8-1（2）所示，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了。
图 8-1 （1）用专线连接用户设备 （2）帧中继网络拓扑8.1.3 DLCI图 8-2 帧中继网络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8-2，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。
【如何用路由器模拟帧中继交换机？】物理连接：所有的DCE接口都接到模拟成帧中继交换的路由器上。
因为在实际工程中clockrate是由局端，像电信这样的部门来确定的。
局端的终端服务器通过异步口连接到模拟成帧中继交换的路由器的console口。
配置实现：首先在全局配置模式下打：router(config)#frame-relay switching//启动帧中继交换功能然后进入接口配置模式router(config-if)#en fr//接口封装帧中继，命令全称：encapsulation frame-relay。
这里没有打封装类型，就是缺省的cisco类型。
另外还可以是ietf的。
router(config-if)#frame lmi-type ansi//配置帧中继LMI封装类型。
lmi（local management interface）本地管理接口，运用在路由器和帧中继交换机之间。
是数据传输一种信令标准。
它有三种封装方法：cisco，ansi，q933a，缺省封装类型，自然是cisco类型。
但它是由Cisco，StrataCom，Nortel，DEC联合制定的。
ansi（American National Standards Institute）美国国家标准学会，始建立于1918年，标准涉及电工、建筑、日用品、制图、材料试验等技术领域。
q933a是国际电联（International Telecommunication Union）的标准。
ITU-T （The ITU Telecommunication Standardization Sector ）ITU-T是国际电信联盟电信标准化部门，成立于1993年，它的前身是国际电报和电话咨询委员会（CCITT）。
router(config-if)#frame-relay intf-type dce//配置帧中继接口类型，有dce，dte，还有nni选择。
虽然在物理上，它已经是DCE接口，但是用于模拟帧中继环境，还需要再配置帧中继里的接口类型。
router(config-if)#clockrate 64000//配置时钟，用于同步数据传输的速率。
router(config-if)#frame-relay route 102 int s0 201//配置DLCI的路由，在这个配置中意思是从dlci为102的数据从s0口转发出去，并且从201 dlci到达目的地。
这条pvc由dlci102和201来标识。
来，重温一遍：frame-switchingen frframe lmi-type ansiframe intf-type dceclockrate 64000frame-relay route 102 int s0 201OK，搞定。
帧中继协议故障处理帧中继（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。
帧中继网提供了用户设备（如路由器和主机等）之间进行数据通信的能力，帧中继在单一物理传输线路上能够提供多条虚电路，目前在帧中继中使用最多的方式是永久虚电路方式，即手工配置产生的虚电路方式。
目前Quidway路由器只支持永久虚电路方式。
用户进行故障诊断时，显示和调试的信息都是基于永久虚电路方式。
帧中继在数据链路层不提供差错恢复机制，也不需要响应，所有的差错检查将留给使用帧中继服务的网络层和传输层协议进行。
帧中继作为链路层的基本协议，技术已经比较成熟，其中出现的一些故障主要是基于传输介质和对于帧中继的配置。
帧中继中的一个问题是拥塞控制，因为标准中取消了流量控制，交换机和目标站点可能塞满了数据。
拥塞不仅能够造成通信延迟，在非常严重的情况下，可以造成一个站点完全失败。
帧中继协议并没有解决这些问题，而是提供了一个减少这种可能性的方法。
每当永久虚电路上的交换机遇到拥塞时，它将通过开启FECN 位(前向显式拥塞指示位，设置为“1”)，警告它下游的交换机和目标站点。
这一位告诉下游的设备拥塞已经开始了，他们可能会遇到一些帧被丢弃。
同样也可以通过开启BECN位(后向显式拥塞指示位)，来警告上游的交换机和发送者链路上出现了拥塞，希望它们以更慢的速度发送帧。
可以通过display fr pvc-info命令来查看FECN和BECN的设置情况。
3.2.1 帧中继配置的常见问题1. 帧中继链路协议down在帧中继链路上的连接失败，通过display interfaces命令输出显示接口和链路协议均down，或是接口up而链路协议down。
帧中继链路协议down可能原因：(1) 电缆、端口等硬件问题排错步骤：l 使用display interface命令查看端口和链路协议是否up；l 如果接口和链路协议均down，检查电缆，确定是DTE串口电缆并确定电缆安全连接；l 如果线缆连接正确，尝试着将其连到另一接口。
如果该接口工作正常，则说明第一个接口有问题，更换接口卡或路由器；l 如果电缆在第二个接口上也不能工作，更换电缆。
如果更换后仍不能正常工作，则可能是DCE的问题。
(2) LMI（本地管理接口）类型不匹配排错步骤：l 使用display interface或者display current-configuration来观察接口状态。
l 如果输出显示接口up但链路协议down，使用display interface命令查看是否在帧中继接口上配置了LMI类型。
l 确认路由器与本端帧中继交换机上的LMI类型相同，如果不同，使用fr lmi type { ansi | nonstardard | q933a }接口命令来配置该路由器的LMI类型值。
(3) 没有发送keepalives报文。
排错步骤：l 使用display interface查看是否配置了发送keepalives报文。
如果你看到一行“keepalives not set”，则说明keepalives报文没有配置。
l 使用keepalive seconds命令配置keepalives，该命令的缺省值为10秒。
(4) 封装类型不匹配排错步骤：l 当用华为Quidway设备与非Quidway设备互联时，必须在两端设备上使用IETF封装方式。
使用display interface或者display current-configuration来检查Quidway设备的封装方式。
l 如果Quidway设备没有使用IETF封装，用link-protocal fr ietf 接口配置命令在Quidway设备的帧中继接口上配置IETF封装方式。
(5) DLCI没有激活或已被删除排错步骤：l 使用display fr pvc-info来观察接口PVC的状态。
l 如果输出显示PVC没有激活或已被删除，可能是到对端路由器的路径问题，检查对端路由器的路径。
(6) DLCI被指派给错误的子接口排错步骤：l 使用display fr pvc-info来检查分配的DLCIs，确信DLCIs分配正确。
l 如果DLCIs分配无误，依次使用shut down和undo shut down命令重置主接口。
3.2.2 其他相关问题1. 通过帧中继连接，ping对端路由器失败，ping不通帧中继连接的对端路由器可能的原因：(1) 封装类型不匹配参见上文。
(2) DLCI没有激活或已被删除参见上文。
(3) DLCI被指派给错误的子接口参见上文。
(4) 访问控制列表设置不当排错步骤：l 使用display acl命令查看路由器是否配置了访问控制列表。
l 如果存在控制列表，使用undo firewall packet-filter命令去掉列表并测试此时的连通性，看是否链路已通。
l 如果连接恢复，重新加上访问限制，但注意一次仅加上一条限制，再观察加上限制后的连通性。
l 如果发现某条acl语句所加的限制阻碍了连接，审查该语句有没有拒绝合法的流量，同时要显式地为允许通过的流量加上permit说明。
l 继续上述过程，直至所有的访问控制列表均恢复且连接正常。
(5) 缺少frame-relay map命令配置排错步骤：l 使用display fr map命令查看路由器是否为DLCI配置了地址映射。
l 如果DLCI缺少地址映射配置，依次键入reset fr inarp-info和display fr map命令查看是否存在对DLCI的地址映射。
l 如果没有对DLCI的映射，使用fr map为其添加静态的地址映射。
l 确认fr map命令中DLCIs和下一跳地址正确，定义的协议地址应与本地帧中继接口处于同一子网内。
(6) 在fr map命令中缺少broadcast关键字排错步骤：l 使用display current-configuration命令查看连接两端路由器的配置。
检查fr map命令中broadcast关键字是否定义。
l 如果关键字没有定义，将其添加到所有的fr map配置中。
& 说明：缺省情况下，broadcast关键字会自动被添加到通过反向地址解析学到的动态地址映射中。
2. 试图通过帧中继连接，ping通远程网络中的设备失败，ping不通帧中继连接的远程网络中的设备可能的原因：(1) 水平分割问题排错步骤：l 在帧中继环境中，必须配置子接口来避免水平分割问题。
(2) 在工作站上没有设置缺省网关排错步骤：l 尝试从本地的设备（工作站或服务器）ping远端的设备（工作站或服务器）。
如果第一次不成功，请多试几次。
l 如果所有的尝试均告失败，检查一下从本地的设备是否能够ping通本地路由器的帧中继接口。
l 如果不能ping通本地接口，检查本地设备的缺省网关设置。
l 如果本地没有设置缺省网关，就加上，本地设备的缺省网关应为本地路由器局域网口的地址。
3.2.3 帧中继故障处理的一般步骤在网络上测定帧中继连通性的最常用方法是ping命令。
从源端向目的端发送ping 命令成功的话，意味着所有物理层、数据链路层、网络层功能均正常运转。
而当帧中继连通失败，我们首先要检查的是源地址到目的地址之间所有物理连接是否正常、所有接口和协议是否运行。
查看电缆、接口等硬件设施是否连接正确，一般物理层线路故障的排除可以通过检查硬件得到解决。
如果物理层up后，帧中继仍然不能连通，可以参考上述方法检查是否是封装类型或者其它配置错误，检查本地设备和对端设备是否都封装了帧中继协议；如果两台设备直连，检查本地设备和对端设备是否配置成一端是帧中继DTE接口类型，另一端是帧中继DCE接口类型；还可以打开帧中继LMI消息的监视开关，看状态请求报文与状态报文是否一一对应，如果不一一对应，说明物理层数据收发不正确，请检查物理层的问题。
