13、FrameRely

Frame Relay
 
美国国家标准化协会(American National Standard Institute,简称ANSI)
国际电信联盟远程通信标准化组 ITU-T
 
1.是由ITU和ANSI制定的一种标准
2.它是定义在公共数据网络上发送数据的过程
3.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矫正，并充分利用了当今的光纤和数字网络技术
1.帧中继使用DLCI（数据链路控制标识符），它工作在第二层，帧中继的优点在于它的低开销
2.帧中继没有带宽方面的限制，它可以提供较高的带宽
3.典型速率56K-2M/S内
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物理链路上多路复用
PVC  永久虚链路
SVC  交换虚链路
数据连接识别号（DLCI）: 用以识别在DTE和FR之间的逻辑虚拟电路，通过DLCI把物理接口划分了不同的逻辑通道
          
        DLCI号，用于标识PVC的标号（PVC号） 取值范围：16~1007
只有本地意义：在一条PVC的两端，DLCI号可以相同
       在同一个物理接口中的多条PVC的DLCI号不能相同
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
           交换机使用LMI确定已定义的DLCI及其状态。支持10s间隔的keepalive机制
           
 FR的信令标准（LMI类型/本地管理接口）
6-1.Cisco
6-2.ANSI
6-3.Q933a
在12.0以后的IOS中，都可以自动检测到FR-SW所采用的LMI标准
 
ARP映射表有两种方式建立：
a.    手动指定
b.    自动学习—反转ARP
i.    分别由FR switch告诉DTE 本地DLCI号和状态
ii.    Hello报文，告诉对方IP地址
iii.    LMI发送keepalive维护链接
 -----在FR网络中,通过Layer 2本地DLCI,查询Layer 3对方的IP地址
从而形成地址映射的过程
 
水平分割在NBMA(帧中继)网络中会出现的问题:
1.Hub-spoke模式，三台路由器A,B,C对应网络1，2，3
2.水平分割导致学习路由不完全，A路由器上学不到2，3号网络的路由，B路由器上学不到1，3号网络的路由，c学不到1，2.
水平分割初衷是好的，解决方法如下：
1.确定不会存在环路的情况下，在S0关闭水平分割
2.划分子接口
一个物理端口可以被划分成多个逻辑意义上的子端口
 不同子接口对应不同网段（多出口）
 
点到点子接口：
a.    子接口看作是专线
b.    每一个点到点连接的子接口要求有自己的子网
c.    使用于星型拓扑接口
多点子接口（和其父物理接口一样的性质---s0.1当so使用）
a.    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
b.    所有加入的接口都处于同一子网中
c.    适用于partial-mesh和full-mesh拓扑结构中
 
LAB:模拟电信运营上的2个端口FR-SW
step1:
Router(config)#ho FR-SW
FR-SW(config)#no ip routing                   //关闭路由功能
FR-SW(config)#frame-relay switching     //开启FR交换能力
 
step2:
FR-SW(config)#int s0
FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay
FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce
FR-SW(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
FR-SW(config-if)#clock rate 64000
 
 
FR-SW(config)#int s1
FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay
FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce
FR-SW(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
FR-SW(config-if)#clock rate 64000
 
 
step3:配置FR路由
FR-SW(config)#int s1
FR-SW(config-if)#frame-relay route   105     interface serial 0     501
                                   入接口DLCI号         出接口          出接口的DLCI号
FR-SW(config)#int s0
FR-SW(config-if)#frame-relay route 501 interface serial 1 105
 
 
FR客户端配置
R1
interface Serial 1
 ip address 15.1.1.1 255.255.255.0
 encapsulation frame-relay
 
R5
interface Serial 0
 ip address 15.1.1.5 255.255.255.0
 encapsulation frame-relay
 
 
show int serial 0
show frame-relay pvc
show frame-relay map
 
 
动态的DLCI映射是支持模拟广播的
通过Inverse-ARP动态映射的
 
 
 
手动映射
 
R1/R5(config-if)#no frame-relay inverse-arp   //关闭FR的反向ARP
R1/R5#clear frame-relay inarp  //清除反向ARP留下的cache
 
R1(config)#int s1
R1(config-if)#frame-relay map ip 15.1.1.5     105        broadcast
    对方IP    本地DLCI    模拟广播
R5(config)#int s0
R5(config-if)#frame-relay map ip 15.1.1.1     501        broadcast
    对方IP    本地DLCI    模拟广播
 
 
 
LAB-3：配置FR的点到点子接口
step1：主接口封装FR
R1(config)#int s1  
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#no sh
 
step2：建立点到点子接口
R1(config)#int s1.1 point-to-point
R1(config-subif)#ip add 15.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 105
 
LAB-4：配置FR的多点子接口
 
R1(config)#int s1.10 multipoint
R1(config-subif)#no frame-relay inverse-arp
R1(config-subif)#frame-relay map ip x.x.x.x 105 b
 
 
LAB:模拟电信运营上的2个端口FR-SW
step1:
Router(config)#ho FR-SW
FR-SW(config)#no ip routing                   //关闭路由功能
FR-SW(config)#frame-relay switching     //开启FR交换能力
 
 
 
step2:
FR-SW(config)#int s0
FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay
FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce
FR-SW(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
FR-SW(config-if)#clock rate 64000
 
 
 
FR-SW(config)#int s1
FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay
FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce
FR-SW(config-if)#frame-relay lmi-type cisco
FR-SW(config-if)#clock rate 64000
 
 
 
 
 
step3:配置FR路由
FR-SW(config)#int s1
FR-SW(config-if)#frame-relay  route     105        interface serial 0          501
                                               入接口DLCI号      出接口      出接口的DLCI号
 
 
FR-SW(config)#int s0
FR-SW(config-if)#frame-relay route 501 interface serial 1 105
 
 
 
 
FR客户端配置
R1
interface Serial 1
 ip address 15.1.1.1 255.255.255.0
 encapsulation frame-relay
 
R5
interface Serial 0
 ip address 15.1.1.5 255.255.255.0
 encapsulation frame-relay
 
 
 
show int serial 0
show frame-relay pvc
show frame-relay map
 
 
动态的DLCI映射是支持模拟广播的
通过Inverse-ARP动态映射的
 
 
 
手动映射
 
R1/R5(config-if)#no frame-relay inverse-arp   //关闭FR的反向ARP
R1/R5#clear frame-relay inarp  //清除反向ARP留下的cache
 
R1(config)#int s1
R1(config-if)#frame-relay map ip 15.1.1.5     105        broadcast
    对方IP    本地DLCI    模拟广播
R5(config)#int s0
R5(config-if)#frame-relay map ip 15.1.1.1     501        broadcast
    对方IP    本地DLCI    模拟广播
 
 
 
LAB-3：配置FR的点到点子接口
step1：主接口封装FR
R1(config)#int s1  
R1(config-if)#encapsulation frame-relay
R1(config-if)#no sh
 
step2：建立点到点子接口
R1(config)#int s1.1 point-to-point
R1(config-subif)#ip add 15.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 105
 
LAB-4：配置FR的多点子接口
 
R1(config)#int s1.10 multipoint
R1(config-subif)#no frame-relay inverse-arp
R1(config-subif)#frame-relay map ip x.x.x.x 105 b
 
 
 
 
Frame Relay：
1.FR是一个纯Layer2的协议
2.FR是ISP提供的面向连接的服务，通过VC实现
VC（virtual circuits）
3.VC虚链路：
4.在一个物理链路上，可承载多条VC
5.DLCI号，用于标识PVC的标号（PVC号） 取值范围：16~1007
只有本地意义：在一条PVC的两端，DLCI号可以相同
       在同一个物理接口中的多条PVC的DLCI号不能相同
6.PVC signaling
         FR的信令标准（LMI类型/本地管理接口）
6-1.Cisco
6-2.ANSI
6-3.Q933a
在12.0以后的IOS中，都可以自动检测到FR-SW所采用的LMI标准
 
7.FR address Mapping
FR的Layer 2地址（DLCI号）与Layer 3地址（IP地址）的映射关系
Layer 3（IP）对方的IP   与   本端的 Layer 2（DLCI）的映射
 
8.FR Inverse ARP   //FR的反向ARP
在FR网络中,通过Layer 2本地DLCI,查询Layer 3对方的IP地址
从而形成地址映射的过程