FR帧中继协议的概念-帧中继的应用

帧中继线路是中小企业常用的广域网线路，通信费用较低。

帧中继（Frame Relay，FR）是面向连接的第二次传输协议，是典型的包交换技术。

同样带宽的帧中继通信费用比DDN 专线要低使得线路的代价大大降低，路由器接口需要一个串口就行（1）用专线连接用户设备（2）帧中继网络拓扑帧中继术语(1) 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。

不管电路两端的设备是否连接上，它总是为它保留相应的带宽。

(2) 数据链路连接标识符（DLCI）：在路由器和帧中继交换机之间标识PVC 或者SVC的数值。

(3) 本地管理接口（LMI）：是路由器和帧中继交换机之间的一种信令标准，负责管理设备之间的连接及维护其连接状态。

(4) 承诺信息速率（CIR，Committed Information Rate）：也叫保证速率，是服务提供商承诺将要提供的有保证的速率，一般为一段时间内（承诺速率测量间隔T）的平均值，其单位为bps。

(5) 超量突发（EB，Excess Brust）：在承诺信息速率之外，帧中继交换机试图发送而未被准许的最大额外数据量，单位为bit。

超量突发依赖于服务提供商提供的服务状况，但它通常受到本地接入环路端口速率的限制。

DLCI帧中继网络DLCI（Date 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。

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数据包进行第二层的封装。

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。

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。

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。

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）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。

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。