幀中繼原理與配置

幀中繼概述

• 幀中繼FR（Frame Relay）協議工作在OSI參考模型的數據鏈路層，是一種主要應用在運營商網絡中的廣域網技術。企業網絡使用幀中繼技術與運營商網絡相連。
• PPP、HDLC、X.25、FR、ATM都是常見的廣域網技術。PPP和HDLC是一種點到點連接技術，而X.25、FR和ATM則屬於分組交換技術。
• X.25協議主要是描述如何在DTE和DCE之間建立虛電路、傳輸分組、建立鏈路、傳輸數據、拆除鏈路、拆除虛電路、同時進行差錯控制、流量控量、情況統計等。

幀中繼應用場景

　　　

　　幀中繼協議是一種簡化了X.25協議，有如下特點

• 控制層面上提供了虛電路的管理、帶寬管理和防止阻塞等功能。
• 物理電路實行統計時分復用，即在一個物理連接上可以復用多個邏輯連接，實現了帶寬的復用和動態分配，有利於多用戶、多速率的數據傳輸，充分利用了網絡資源。
• 分組交換網中差錯控制、確認重傳、流量控制、擁塞避免等處理過程進行了簡化，縮短了處理時間，提高了數字傳輸通道的利用率

幀中繼網絡架構

　　

　　幀中繼網提供了用戶設備（如路由器和主機等）之間進行數據通信的能力。

• 用戶設備被稱作 數據終端設備DTE（Data Terminal Equipment）。
• 為用戶設備提供接入的設備，屬於網絡設備，被稱為 數據電路終結設備DCE（Data Circuit-terminating Equipment）

虛電路

幀中繼是一種面向連接的技術，在通信之前必須建立連接，DTE之間建立的連接稱為虛電路。幀中繼虛電路有兩種類型：PVC和SVC。

• 永久虛電路PVC（Permanent Virtual Circuit）：給用戶提供的固定的虛電路，虛電路一旦建立，則永久生效，除非手動刪除。PVC一般用於兩端之間頻繁的、流量穩定的數據傳輸。目前在幀中繼中使用最多的方式是永久虛電路方式。
• 交換虛電路SVC（Switched Virtual Circuit）：通過協議自動分配的虛電路。在通信結束后，該虛電路會被自動取消 。一般突發性的數據傳輸多用SVC。

DLCI標識

　　幀中繼協議是一種統計復用協議，它能夠在單一物理傳輸線路上提供多條虛電路，每條虛電路采用 數據鏈路連接標識符 DLCI（Data Link Connection Identifier） 來進行標識。DLCI只在本地接口和與之直接相連的對端接口有效，不具有全局有效性，即在幀中繼網絡中，不同的物理接口上相同的DLCI並不表示是同一個虛電路。用戶可用的DLCI的取值范圍是16～1022，其中1007到1022是保留DLCI。

LMI協商（本地管理接口）

　　

• 監控PVC狀態的協議叫  本地管理接口  LMI（Local Management Interface）。LMI協議通過狀態查詢報文和狀態應答報文維護幀中繼的鏈路狀態和PVC狀態。當兩端設備LMI協商報文收發正確，PVC狀態將變為Active狀態。

 

 

 Inverse ARP協商（逆向地址解析協議InARP）

　　

• 逆向地址解析協議（Inverse ARP）的主要功能是獲取虛電路對端設備的IP地址。

InARP協商過程如下：

1. 如果本地接口上已配置了IP地址，那么設備就會在該虛電路上發送 Inverse ARP請求報文 給對端設備。該請求報文包含有本地的IP地址。
2. 對端設備收到該請求后，可以獲得本端設備的IP地址，從而生成地址映射，並發送 Inverse ARP響應報文 進行響應。
3. 本端收到Inverse ARP響應報文后，解析報文中的對端IP地址，也生成地址映射。

 幀中繼水平分割與子接口

　　水平分割：為了減少路由環路的產生，路由協議的水平分割機制不允許路由器把從一個接口接收到的路由更新信息再從該接口發送出去。

　　

• RTB通告給RTA一條路由信息，但由於水平分割機制，RTA不能通過接收此路由信息的Serial1/0/0接口將此路由信息轉發給RTC。

幀中繼子接口

　　

 

 

 

 

• 在一個物理接口上配置多個子接口，每個子接口使用一條虛電路連接到對端的路由器，這樣就可以解決水平分割帶來的問題。
• 一個物理接口可以包含多個邏輯子接口，每一個子接口使用一個或多個DLCI連接到對端的路由器。

幀中繼配置

動態映射

[RTA]interface Serial 1/0/0 
[RTA-Serial1/0/0]link-protocol fr 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// 配置鏈路類型 Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N]:y [RTA-Serial1/0/0]fr interface-type dte [RTA-Serial1/0/0]fr inarp　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// 配置逆向地址解析
[RTA-Serial1/0/0]ip address 1.1.1.1 255.255.255.0

靜態映射

[RTA]interface Serial 1/0/0 
[RTA-Serial1/0/0]link-protocol fr 
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N]:y 
[RTA-Serial1/0/0]fr interface-type dte
[RTA-Serial1/0/0]undo fr inarp　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// 靜態的映射不需要配置逆向地址解析
[RTA-Serial1/0/0]fr map ip 10.1.1.2 100　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 // 需要指明 DLCI 

靜態幀中繼與 ospf 聯合更加靈活

#
ospf 1 
 peer 1.1.1.1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// 手動配置對端 DTE的地址為鄰居
 area 0.0.0.0 
  network 1.1.1.0 0.0.0.255　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 // DLCI 所在網段
network 10.10.10.10 0.0.0.0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// 環回地址

 參考實驗：https://blog.csdn.net/yiluyangguang1234/article/details/72911845