0×1.帧中继概述
Frame Relay,简称FR,可以将它看做X.25协议的简化版本,帧中继网络中不考虑传输差错问题,其中的结点只做帧的转发操作,不需要执行接收确认和请求重发等操作;帧中继是一种严格意义上的二层协议。
在帧中继网络中使用VC(Virtual Circuit,虚电路)来互连各个分支,并不需要两个分支之间有单独的物理链路。下面是物理专线和帧中继虚电路的示意图:
使用虚电路的最主要好处就是配置方便,建立和拆除虚电路只需要使用命令配置即可,所以虚电路并非真正的物理链路,只是在现有网络的基础上添加的一系列转发规则,就好像在源和目的间存在一条专线一样;相比之下专线则需要综合布线施工,建立和拆除难度较大。
帧中继的工作范围在DTE设备和帧中继交换机之间。
a.帧中继术语
1)VC(Virtual Circuit,虚电路)
帧中继网络中两台DTE设备之间的连接称为虚电路,现在常用的虚电路为PVC(Permanent Virtual Circuit,永久虚电路),PVC由运营商预先配置。
2)DLCI(Data Link Connection Identifier,数据链路连接标识符)
DLCI是源设备和目的设备之间标识逻辑电路的一个数据值,该数据值只具有本地意义。在图二中,R1上的DLCI号103标识的是R1到R3的连接,R1上的DLCI号104标识的是R1到R4的连接。不同DTE设备上的DLCI号可以相同,但在同一台DTE设备上不能用相同的DLCI号来标识到不同的连接。 DLCI号的范围是0-1023,其中0-15以及1008-1023被保留用作特殊用途,所以用户可以配置的DLCI号为16-1007。
3)LMI(Local Management Interface,本地管理接口)
LMI是用户端和帧中继交换机之间的信令标准,负责管理设备之间的连接,维护设备的状态。LMI被用来获知路由器被分配了哪些DLCI,确定PVC的操作状态,有哪些可用的PVC,另外还用来发送维持分组,确保PVC处于激活状态。LMI的类型有三种:ANSI、Cisco、Q933A,DTE端的LMI配置要和帧中继上的一致,否则LMI不能正常工作,进而导致PVC失败。思科路由上默认的LMI类型为Cisco。
除了上面三个比较常见外,还有下面这些术语,有兴趣的朋友可以自己去查一下每个术语的解释:
承诺信息速率(CIR)承诺突发(BC)超量突发(BE)前向显示拥塞通知(FECN)后向显示拥塞通知(BECN)允许丢弃(DE)
b.帧中继运行方式
这一部分结合下面的图三来介绍帧中继是如何工作的,数据包是如何被转发的。
1)帧中继帧格式
帧中继的帧和以太网帧一样,也工作在数据链路层,帧的格式如下图:
帧中继帧的各字段解释如下:
Flag标志:标志帧的开始和结束地址:地址字段2个字节中包含了DLCI号(帧中继的帧中只有一个DLCI号,即去往的目的地的DLCI号,2个字节中的10个比特用来储存这个DLCI号);拥塞控制(Congestion Control)占3比特,其中包括1比特的FECN位,1比特的BECN位和1比特的DE位;除此之外地址域中还包含3个比特的其他值。数据:是一个可变长的字段,包含了封装的上层协议数据。帧效验序列:用来保证传输数据的完整性。
2)帧中继中的帧转发方式
在图三中,假设R1要将数据发往R3,R1封装DLCI号103(至于为什么R1知道发往R3要封装103这个在下面的帧中继寻址方式中会详细的介绍),将封装好的帧发往帧中继交换机FR1。根据FR1上管理员的配置,FR1知道如果从接口1接收到DLCI号为103的帧,应该将DLCI号修改成112并从接口3发出。此时帧到达FR3,FR3也根据配置得知,从自己的1接口接收到的DLCI号为112的帧,应该将DLCI号修改成301,并从3号接口发出。此时R3接收到FR3发过来的帧中继帧,解封装后交给上层处理。 从上面的工作方式中可以看出,只要R1封装DLCI号103的帧,就能将数据发往R3,帧中继网云使用DLCI号103和DLCI号301在R1和R3之间建立了一条永久虚电路(PVC),同理R1到R4可以封装104,R4到R1可以封装401。
3)帧中继交换表
在图三的帧中继网络中,FR1-3三台帧中继交换机上都维护着一个帧中继交换表,下面是FR1的帧中继交换表的样式:
c.帧中继寻址方式
这一部分将介绍"反向ARP(Inverse ARP)",帧中继中的反向ARP是根据DLCI号解析IP的一个过程,和以太网中通过ARP解析MAC地址很相似。下图描述了这一过程是如何进行的:
以上图(图6)R1和R3之间的通信为例,假设R1和帧中继交换机相连的物理接口IP是123.1.1.1,R3和帧中继交换机相连的物理接口IP是123.1.1.3,首先第一步在R1和R3的物理接口上配置帧中继封装(图中第1步),接口开启后,R1和R3会自动向帧中继交换机发送查询信息,该消息可以向帧中继交换机通知本路由状态,还可以查询有哪些可用的DLCI号(图中第2步)。
帧中继交换机通知R1,DLCI号103和104是激活的(图中第3步),可以使用。对于每个激活的DLCI号,R1发送一个反向ARP请求分组,宣告自己的IP,并且封装对应的DLCI号(图中第4步)。
从这一点可以看出,帧中继是不支持广播的,帧中继网络默认是NBMA(Non-Broadcast Multiple Access,非广播多路访问),但可以通过发送多个帧拷贝来解决广播问题。
帧中继网云将R1发来的DLCI号103替换成301发往R3(图中第5步,实际帧中继网络中可能存在很多帧中继交换机,这里假设中间只有一台,便于讲解)。
R3收到帧中继交换机发来的帧,DLCI号是301,R3处理该数据帧并进行应答,R3封装DLCI号为301,并且告知自己的IP是123.1.1.3(图片中第6步),然后从自己的物理接口发回。
帧中继交换机收到这个DLCI号是301的帧,根据自己的交换表,将DLCI号改成103发往R1,R1收到这个应答后在本地的映射中添加R3的IP123.1.1.3和对应的DLCI号103,以后发往123.1.1.3的数据帧就用DLCI号103封装。
最后图中第7步,R1继续发送维持消息,默认10秒一次,此维持消息可以验证帧中继交换机是否处于激活状态。反向ARP默认的发送时间是60秒。
同理R3和R4也可以使用相同的方法获得对方的IP地址和对应的DLCI号。
d.帧中继水平分隔潜在问题
有时候不需要建立全互连型帧中继网络,比如下面这中情况:
在这种星型拓扑结构中R1和R2以及R3通过虚电路相连,R2和R3之间没有建立虚电路,R1就像以太网中的一个Hub,R2或R3将路由信息发给R1,因为水平分隔的原因,R1不会将从一个接口接收到的路由信息再从这个接口发回,导致R1上面有所有分支的路由信息,而分支路由间无法学习到路由信息。
解决这一问题的方法是关闭水平分隔,或者使用多个点到点子接口,在后面的配置实例中会详细介绍到。
0×2.帧中继配置实例
a.配置帧中继路由器
帧中继的所有实验都在GNS3中完成,配置下面这张拓扑图,图中四台路由器均为c3640,将R2配置成帧中继交换机,用来模拟帧中继网云,R1、R3、R4是DTE端的路由器配置帧中继封装:
首先配置R2成为帧中继交换机。
R2配置:
01
Router>
en
02
Router#
conf
t
03
Router(config)#
host
Frame-relay-SW
04
/配置成帧中继交换机/
05
Frame-relay-SW(config)#
frame-relay
switching
06
/进入和R1相连的接口/
07
Frame-relay-SW(config)#
int
s 0/0
08
09
/使用帧中继封装/
10
Frame-relay-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
11
12
/*
13
- 配置帧中继LMI类型为ANSI,这一句是可选配置,
14
- 如果不配置,思科使用Cisco作为默认的LMI类型
15
*/
16
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
17
18
/*
19
- 为了帧中继交换需要将接口改变成DCE,
20
- 这和具体链接的是DCE还是DTE接口无关。
21
*/
22
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
23
24
/*
25
- 将s0/0接口接收到的DLCI号103的帧,替换成301从s0/1接口发出。
26
- 将s0/0接收到的DLCI号104的帧,替换成401从s0/2接口发出。
27
*/
28
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
route
103
interface
s 0/1 301
29
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
route
104
interface
s 0/2 401
30
Frame-relay-SW(config-if)#
no
shut
/打开接口/
31
32
/配置和R3相连的s0/1接口/
33
Frame-relay-SW(config-if)#
int
s 0/1
34
Frame-relay-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
35
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
36
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
37
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
route
301
interface
s 0/0 103
38
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
route
304
interface
s 0/2 403
39
Frame-relay-SW(config-if)#
no
shut
40
41
/配置和R4相连的s0/2接口/
42
Frame-relay-SW(config-if)#
int
s 0/2
43
Frame-relay-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
44
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
45
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
46
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
route
403
interface
s 0/1 304
47
Frame-relay-SW(config-if)#
frame-relay
route
401
interface
s 0/0 104
48
Frame-relay-SW(config-if)#
no
shut
49
Frame-relay-SW(config-if)#
end
帧中继交换机配置完成后继续下面的配置,配置帧中继网络中其他路由器(R1、R3、R4)。
b.配置其他路由器使用帧中继网络
R1配置:
1
/配置与帧中继相连的接口使用帧中继封装,再配置IP地址/
2
R1(config)#
int
s 0/0
3
R1(config-if)#
encapsulation
frame-relay
4
R1(config-if)#
ip
add
123.1.1.1 255.255.255.0
5
R1(config-if)#
no
shut
6
R1(config-if)#
end
R3配置:
1
R3(config)#
int
s 0/1
2
R3(config-if)#enc f /命令简写/
3
R3(config-if)#
ip
add
123.1.1.3 255.255.255.0
4
R3(config-if)#
no
shut
5
R3(config-if)#
end
R4配置:
1
R4(config)#
int
s 0/2
2
R4(config-if)#
ip
add
123.1.1.4 255.255.255.0
3
R4(config-if)#enc f
4
R4(config-if)#
no
shut
5
R4(config-if)#
end
配置完成后测试R1、R3、R4都能互相ping通,使用下面的命令可以查看帧中继DLCI号的映射情况:
01
R1#
show
frame-relay
map
02
/*
03
"ip 123.1.1.3 dlci 103"
04
- 去往123.1.1.3的帧,封装的DLCI号是103,
05
- 本文在帧中继的反向ARP中介绍过这个映射是如何得到的。
06
07
"dynamic"
表示这种映射关系是动态学习到的。
08
09
"broadcast"
表示帧中继上支持广播。
10
11
"active"
表示链路是正常的。
12
*/
13
Serial0/0 (up):
ip
123.1.1.3 dlci 103(0x67,0x1870), dynamic,
14
broadcast
,,
status
defined, active
15
16
/同理,发往123.1.1.4的帧用DLCI号104封装。/
17
Serial0/0 (up):
ip
123.1.1.4 dlci 104(0x68,0x1880), dynamic,
18
broadcast
,,
status
defined, active
通过下面的命令查看PVC建立和DLCI号的分配情况:
01
R1#
show
frame-relay
pvc
02
03
PVC Statistics for
interface
Serial0/0 (Frame Relay DTE)
04
05
/*
06
- 主要介绍下面这两句,其中的详细参数暂时不需要了解,
07
- R1使用LMI从帧中继交换机(R2)那学到了两条本地可用的DLCI号,
08
- 103和104,
"STATUS=ACTIVE"
表示PVC链路工作正常,
09
- 如果
"STATUS=INACTIVE"
表示不可用,一般是远端配置有问题,
10
"STATUS=DELETED"
则表示本地配置可能有问题。
11
*/
12
DLCI=103,DLCI USAGE=LOCAL, PVC STATUS=ACTIVE, INTERFACE=Serial0/0
13
....
14
15
DLCI=104,DLCI USAGE=LOCAL, PVC STATUS=ACTIVE, INTERFACE=Serial0/0
16
....
通过下面的命令查看R1接口的LMI类型:
1
R1#
show
frame-relay
lmi
2
3
/*
4
- R1会自动调整默认的LMI类型和帧中继交换机上配置的一致,
5
"TYPE=ANSI"
表示R1的s0/0接口的LMI类型是ANSI。
6
*/
7
LMI Statistics for
interface
Serial0/0(Frame Relay DTE) LMI TYPE=ANSI
在上面的配置中可能出现下面的问题:
如果使用"show frame-relay pvc"查看路由器上面学不到DLCI号,请检查物理接口是否打开(包括帧中继交换机上的物理接口),本地和帧中继交换机相连的接口的封装协议是否被配置成了帧中继,本地接口的LMI类型是否和帧中继交换机的一致。
可以通过查看接口信息来验证:
01
/*
02
- 接口是否开启
"Serial0/0 is up, line protocol is up"
03
- 封装协议
"Encapsulation FRAME-RELAY"
04
- LMI类型
"LMI type is ANSI"
05
*/
06
R1#
show
interfaces
s 0/0
07
Serial0/0 is up, line protocol is up
08
....
09
Encapsulation FRAME-RELAY, crc 16,
loopback
not set
10
....
11
LMI DLCI 0 LMI type is ANSI Annex D frame relay DTE
12
....
现在R1、R3、R4都能互相ping通对方,但是还存在一个问题,他们ping不通自己的IP,从上面的"show frame-relay map"也可以看出,R1的帧中继映射中没有自己的"123.1.1.1"的映射,它不知道发往这个IP需要封装什么DLCI号,下面继续配置,让他们都能ping通自己。
c.配置帧中继能够ping通自己
为了它们能够ping通自己的IP,需要使用静态映射命令:
01
/*
02
"IP地址"
是要去往的目的地址,
03
"DLCI号"
是这个IP对应的DLCI,
04
"[broadcast]"
可选参数使链路支持广播,
05
- 配置动态路由协议时必须携带此参数,
06
"[cisco|ietf]"
中有两个可选参数,
07
- 如果网络中不全是思科设备,存在不同设备互连,
08
- 建议使用
"ietf"
参数。
09
*/
10
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
ip
地址 DLCI号 [
broadcast
] [cisco|
ietf
]
R1、R3、R4添加能ping通自己的静态映射;
R1配置:
1
R1(config)#
int
s 0/0
2
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 103
broadcast
ietf
3
R1(config-if)#
end
R3配置:
1
R3(config)#
int
s 0/1
2
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 301
broadcast
ietf
3
R3(config-if)#
end
R4配置:
1
R4(config)#
int
s 0/2
2
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.4 401
broadcast
ietf
3
R4(config-if)#
end
这样R1、R3、R4就能够ping通自己的IP了:
01
/查看帧中继映射/
02
R1#
show
frame-relay
map
03
Serial0/0 (up):
ip
123.1.1.3 dlci 103(0x67,0x1870), dynamic,
04
broadcast
,,
status
defined, active
05
Serial0/0 (up):
ip
123.1.1.4 dlci 104(0x68,0x1880), dynamic,
06
broadcast
,,
status
defined, active
07
08
/*
09
- 这一条是我们添加的静态映射,在没有指定ieft的时候,
10
- 默认的帧中继封装是CISCO。
11
*/
12
Serial0/0 (up):
ip
123.1.1.1 dlci 103(0x67,0x1870),
static
,
13
broadcast
,
14
IETF,
status
defined, active
15
16
/*
17
- 测试
ping
自己,虽然是
ping
自己,但是根据前面的映射可以得知,
18
- 数据是到达了R3后再返回的,如果R3关闭物理接口s0/2,
19
- 这里就会
ping
不通,大家可以测试一下。
20
*/
21
R1#
ping
123.1.1.1
22
!!!!!
到这里为止,帧中继网络中的三台路由器都使用了反向ARP从帧中继交换机上获取到DLCI和对应的IP地址,下面一部分将介绍如何关闭反向ARP,使用全手动静态配置来配置帧中继映射。
d.配置帧中继使用静态映射
这一部分手动配置DLCI的静态映射,首先关闭反向ARP,然后清除通过反向ARP学习到的动态映射缓存,然后使用手动配置。
R1配置:
01
R1(config)#
int
s 0/0
02
/关闭反向ARP/
03
R1(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R1(config-if)#
end
05
/清除反向ARP学到的映射缓存/
06
R1#clear
frame-relay
inarp
07
R1#
conf
t
08
/在接口下添加静态映射/
09
R1(config)#
int
s 0/0
10
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 103
broadcast
ietf
11
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.4 104
broadcast
ietf
12
R1(config-if)#
end
R3配置:
1
R3(config)#
int
s 0/1
2
R3(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
3
R3(config-if)#
end
4
R3#clear
frame-relay
inarp
5
R3#
conf
t
6
R3(config)#
int
s 0/1
7
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 301
broadcast
ietf
8
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.4 304
broadcast
ietf
9
R3(config-if)#
end
R4配置:
1
R4(config)#
int
s 0/2
2
R4(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
3
R4(config-if)#
end
4
R4#clear
frame-relay
inarp
5
R4#
conf
t
6
R4(config)#
int
s 0/2
7
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 401
broadcast
ietf
8
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 403
broadcast
ietf
9
R4(config-if)#
end
配置完成后在R1上查看帧中继映射表:
01
/可以看到状态全部变成了
"static"
即静态映射。/
02
R1#
show
frame-relay
map
03
Serial0/0 (up):
ip
123.1.1.3 dlci 103(0x67,0x1870),
static
,
04
broadcast
,
05
IETF,
status
defined, active
06
Serial0/0 (up):
ip
123.1.1.4 dlci 104(0x68,0x1880),
static
,
07
broadcast
,
08
IETF,
status
defined, active
09
Serial0/0 (up):
ip
123.1.1.1 dlci 103(0x67,0x1870),
static
,
10
broadcast
,
11
IETF,
status
defined, active
e.RIP over 帧中继
帧中继作为二层链路,上面可以运行各种动态路由协议。在GNS3中完成下图配置,在帧中继网络中运行RIP协议。
R2被配置成帧中继交换机,其中只有两条虚电路R1-R3和R1-R4,R1 s0/0的IP为123.1.1.1,R3 s0/1的IP为123.1.1.3,R4 s0/2的IP为123.1.1.4,它们上面各有一个回环接口,这些接口都被发布到RIP协议中。
首先将R2配置成帧中继交换机:
01
Router>
en
02
Router#
conf
t
03
Router(config)#
host
FR-SW
04
FR-SW(config)#
frame-relay
switching
05
06
FR-SW(config)#
int
s 0/0
07
FR-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
08
FR-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
09
FR-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
10
/仅配置R1-R3以及R1-R4的虚电路/
11
FR-SW(config-if)#
frame-relay
route
103
interface
s 0/1 301
12
FR-SW(config-if)#
frame-relay
route
104
interface
s 0/2 401
13
14
FR-SW(config-if)#
int
s 0/1
15
FR-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
16
FR-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
17
FR-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
18
FR-SW(config-if)#
frame-relay
route
301
interface
s 0/0 103
19
FR-SW(config-if)#
no
shut
20
21
FR-SW(config-if)#
int
s 0/2
22
FR-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
23
FR-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
24
FR-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
25
FR-SW(config-if)#
frame-relay
route
401
interface
s 0/0 104
26
FR-SW(config-if)#
no
shut
27
FR-SW(config-if)#
end
R1配置:
01
R1(config)#
int
s 0/0
02
/使用帧中继封装/
03
R1(config-if)#
encapsulation
frame-relay
04
/关闭反向ARP,使用手动静态映射配置/
05
R1(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
06
07
/配置静态映射/
08
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 103
broadcast
ietf
09
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 103
broadcast
ietf
10
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.4 104
broadcast
ietf
11
R1(config-if)#
ip
add
123.1.1.1 255.255.255.0
12
R1(config-if)#
no
shut
13
14
R1(config-if)#
int
lo
0
15
R1(config-if)#
ip
add
1.1.1.1 255.255.255.0
16
R1(config-if)#
no
shut
17
18
R1(config-if)#router
rip
/配置RIP,宣告所有接口/
19
R1(config-router)#
net
1.0.0.0
20
R1(config-router)#
net
123.0.0.0
21
R1(config-router)#
end
R3配置:
01
R3(config)#
int
s 0/1
02
R3(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R3(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 301
broadcast
ietf
05
06
/让R3能
ping
通自己/
07
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 301
broadcast
ietf
08
09
/因为R3和R4之间并没有虚电路,所以发往R4的数据要先封装成301发往R1/
10
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.4 301
broadcast
ietf
11
R3(config-if)#
ip
add
123.1.1.3 255.255.255.0
12
R3(config-if)#
no
shut
13
14
R3(config-if)#
int
lo0
15
R3(config-if)#
ip
add
3.3.3.3 255.255.255.0
16
R3(config-if)#
no
shut
17
R3(config-if)#router
rip
18
R3(config-router)#
net
3.0.0.0
19
R3(config-router)#
net
123.0.0.0
20
R3(config-router)#
end
R4配置:
01
R4(config)#
int
s 0/2
02
R4(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R4(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 401
broadcast
05
06
/让R4能
ping
通自己/
07
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.4 401
broadcast
08
09
/因为R4和R3之间没有配置虚电路,发往R3的数据先发往R1/
10
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 401
broadcast
11
R4(config-if)#
ip
add
123.1.1.4 255.255.255.0
12
R4(config-if)#
no
shut
13
14
R4(config-if)#
int
lo
0
15
R4(config-if)#
ip
add
4.4.4.4 255.255.255.0
16
R4(config-if)#
no
shut
17
18
R4(config-if)#router
rip
19
R4(config-router)#
net
4.0.0.0
20
R4(config-router)#
net
123.0.0.0
21
R4(config-router)#
end
配置完成后全网后能互相通信,在R4上查看路由表和帧中继映射表:
01
/显示R4已经学习到R1和R3上面的回环接口信息/
02
R4#
show
ip
route
03
04
Gateway of last resort is not set
05
06
R 1.0.0.0/8 [120/1] via 123.1.1.1, 00:00:18, Serial0/2
07
R 3.0.0.0/8 [120/2] via 123.1.1.1, 00:00:18, Serial0/2
08
4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
09
C 4.4.4.0 is directly connected, Loopback0
10
123.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
11
C 123.1.1.0 is directly connected, Serial0/2
12
13
/静态映射全部是激活可用的/
14
R4#
show
frame-relay
map
15
Serial0/2 (up):
ip
123.1.1.3 dlci 401(0x191,0x6410),
static
,
16
broadcast
,
17
IETF,
status
defined, active
18
Serial0/2 (up):
ip
123.1.1.4 dlci 401(0x191,0x6410),
static
,
19
broadcast
,
20
IETF,
status
defined, active
21
Serial0/2 (up):
ip
123.1.1.1 dlci 401(0x191,0x6410),
static
,
22
broadcast
,
23
IETF,
status
defined, active
24
25
/*
26
- 这个时候假设R4去
ping
3.3.3.3,首先R4查询路由表,
27
- 发现
"3.0.0.0/8 [120/2] via 123.1.1.1"
,
28
- 发往3.0.0.0/8网段的数据要发给123.1.1.1即R1,
29
- R4再查询帧中继映射表,发现
"ip 123.1.1.1 dlci 401"
30
- 所以R4用DLCI号401封装这个帧发往R1。
31
*/
从上面的输出中并没有出现上面"帧中继水平分隔潜在问题"中提到的水平分隔问题,这是因为帧中继物理接口默认关闭了水平分隔,在R1上查看接口信息:
1
R1#
show
ip
int
s 0/0
2
Serial0/0 is up, line protocol is up
3
....
4
Split horizon is disabled /水平分隔是关闭的/
5
....
可以使用下面的命令打开水平分隔:
1
R1(config)#
int
s 0/0
2
R1(config-if)#
ip
split-horizon
3
R1(config-if)#
end
打开水平分隔后稍等一段时间,RIP收敛后,R3上面就看不到R4回环接口的路由了,同样R4上面也看不到R3的回环接口路由了。
除了关闭水平分隔外,还可以使用接下来介绍的方法,使用点到点子接口来解决水平分隔在帧中继网络中导致的问题。
f.配置帧中继子接口
这一部分来配置一个稍微复杂一点的拓扑,在这个拓扑中会综合运用到两种子接口:点到点子接口(Point-to-Point)、多点子接口(Multipoint)。
如上图所示,R5被配置成帧中继交换机,其中有三条虚电路R1-R2,R1-R3,R1-R4,在R1的s0/0接口上启用了子接口,其中s0/0.1用来连接R2,是一个点到点子接口,s0/0.2被用来连接R3和R4,是一个多点子接口。R1 s0/0.1的IP为12.1.1.1、s0/0.2的IP地址为134.1.1.1,R2的s0/1的IP地址为12.1.1.2,R3的s0/2的IP地址为134.1.1.3,R4的s0/3的IP地址为134.1.1.4。每个路由上都有一个回环接口,IP如图所示。在这个帧中继网络上运行RIP协议,测试多点子接口存在的水平分隔问题。
首先配置R5成为帧中继交换机:
01
Router>
en
02
Router#
conf
t
03
Router(config)#
host
RF-SW
04
RF-SW(config)#
frame-relay
switch
05
RF-SW(config)#
int
s 0/0
06
RF-SW(config-if)#encap frame
07
RF-SW(config-if)#frame
lmi-type
ansi
08
RF-SW(config-if)#frame
intf-type
dce
09
RF-SW(config-if)#frame
route
102
int
s 0/1 201
10
RF-SW(config-if)#frame
route
103
int
s 0/2 301
11
RF-SW(config-if)#frame
route
104
int
s 0/3 401
12
RF-SW(config-if)#
no
shut
13
RF-SW(config-if)#
int
s 0/1
14
RF-SW(config-if)#encap frame
15
RF-SW(config-if)#frame
lmi-type
ansi
16
RF-SW(config-if)#frame
intf-type
dce
17
RF-SW(config-if)#frame
route
201
int
s 0/0 102
18
RF-SW(config-if)#
no
shut
19
RF-SW(config-if)#
int
s 0/2
20
RF-SW(config-if)#encap frame
21
RF-SW(config-if)#frame
lmi-type
ansi
22
RF-SW(config-if)#frame
intf-type
dce
23
RF-SW(config-if)#frame
route
301
int
s 0/0 103
24
RF-SW(config-if)#
no
shut
25
RF-SW(config-if)#
int
s 0/3
26
RF-SW(config-if)#encap frame
27
RF-SW(config-if)#frame
lmi-type
ansi
28
RF-SW(config-if)#frame
intf-type
dce
29
RF-SW(config-if)#frame
route
401
int
s 0/0 104
30
RF-SW(config-if)#
no
shut
31
RF-SW(config-if)#
end
在R1上配置点到点和多点子接口:
01
R1(config)#
int
s 0/0
02
R1(config-if)#encap frame
03
R1(config-if)#
no
frame
inverse-arp
04
R1(config-if)#
no
shut
/物理接口只需要打开即可/
05
06
/配置点到点子接口/
07
R1(config-if)#
int
s 0/0.1
point-to-point
08
R1(config-subif)#
ip
add
12.1.1.1 255.255.255.0
09
/*
10
- 点到点子接口不需要和物理接口一样配置静态映射,
11
- 只要指明该接口使用的DLCI号即可,
12
- 点到点子接口上去往该子接口的IP地址(12.1.1.1)
13
- 或远端(R2的12.1.1.2)的数据都使用这个DLCI号封装。
14
*/
15
R1(config-subif)#
frame-relay
interface
-dlci 102
16
17
/配置多点子接口/
18
R1(config-fr-dlci)#
int
s 0/0.2 multipoint
19
R1(config-subif)#
ip
add
134.1.1.1 255.255.255.0
20
21
/多点子接口的静态映射和物理接口相同/
22
R1(config-subif)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.1 103
broadcast
ietf
23
R1(config-subif)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.4 104
broadcast
ietf
24
R1(config-subif)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.3 103
broadcast
ietf
25
R1(config-subif)#
int
lo
0
26
R1(config-if)#
ip
add
1.1.1.1 255.255.255.0
27
R1(config-if)#
no
shut
28
R1(config-if)#router
rip
/启用RIP协议/
29
R1(config-router)#
net
1.0.0.0
30
R1(config-router)#
net
12.0.0.0
31
R1(config-router)#
net
134.1.0.0
32
R1(config-router)#
end
R2配置:
01
R2(config)#
int
s 0/1
02
R2(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R2(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R2(config-if)#
frame-relay
map
ip
12.1.1.1 201
broadcast
ietf
05
R2(config-if)#
frame-relay
map
ip
12.1.1.2 201
broadcast
ietf
06
R2(config-if)#
ip
add
12.1.1.2 255.255.255.0
07
R2(config-if)#
no
shut
08
R2(config-if)#
int
lo
0
09
R2(config-if)#
ip
add
2.2.2.2 255.255.255.0
10
R2(config-if)#
no
shut
11
R2(config-if)#router
rip
12
R2(config-router)#
net
2.0.0.0
13
R2(config-router)#
net
12.0.0.0
14
R2(config-router)#
end
R3配置:
01
R3(config)#
int
s 0/2
02
R3(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R3(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
05
/配置静态映射,去往R1/
06
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.1 301
broadcast
ietf
07
/因为R3和R4之间没有配置虚电路,所以去往R4要先发往R1/
08
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.4 301
broadcast
ietf
09
/配置R3能够
ping
通自己/
10
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.3 301
broadcast
ietf
11
R3(config-if)#
ip
add
134.1.1.3 255.255.255.0
12
R3(config-if)#
no
shut
13
R3(config-if)#
int
lo
0
14
R3(config-if)#
ip
add
3.3.3.3 255.255.255.0
15
R3(config-if)#
no
shut
16
17
R3(config-if)#router
rip
18
R3(config-router)#
net
3.0.0.0
19
R3(config-router)#
net
134.1.0.0
20
R3(config-router)#
end
R4配置:
01
R4(config)#
int
s 0/3
02
R4(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R4(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.1 401
broadcast
ietf
05
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.3 401
broadcast
ietf
06
R4(config-if)#
frame-relay
map
ip
134.1.1.4 401
broadcast
ietf
07
R4(config-if)#
ip
add
134.1.1.4 255.255.255.0
08
R4(config-if)#
no
shut
09
R4(config-if)#
int
lo
0
10
R4(config-if)#
ip
add
4.4.4.4 255.255.255.0
11
R4(config-if)#
no
shut
12
R4(config-if)#router
rip
13
R4(config-router)#
net
4.0.0.0
14
R4(config-router)#
net
134.1.0.0
15
R4(config-router)#
end
可以在R1上查看子接口信息来验证默认情况下,点到点子接口和多点子接口的水平分隔都是打开的:
01
R1#
show
ip
interface
s 0/0.1
02
Serial0/0.1 is up, line protocol is up
03
....
04
Split horizon is enabled
05
....
06
07
R1#
show
ip
interface
s 0/0.2
08
Serial0/0.2 is up, line protocol is up
09
....
10
Split horizon is enabled
11
....
在R2的多点子接口上连接了两台路由器R3和R4,查看R3的路由表:
1
R3#
show
ip
route
2
/从路由表中看不到R4的回环接口的信息/
3
R 1.0.0.0/8 [120/1] via 134.1.1.1, 00:00:28, Serial0/2
4
R 2.0.0.0/8 [120/2] via 134.1.1.1, 00:00:28, Serial0/2
5
3.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
6
C 3.3.3.0 is directly connected, Loopback0
7
R 12.0.0.0/8 [120/1] via 134.1.1.1, 00:00:28, Serial0/2
8
134.1.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
9
C 134.1.1.0 is directly connected, Serial0/2
同样,在R4上面也看不到R3回环接口的信息,这就是因为R1上s0/0.2接口上默认的水平分隔设置导致的,用下面的命令关闭R1的s0/0.2子接口的水平分隔:
1
R1(config)#
int
s 0/0.2
2
R1(config-subif)#
no
ip
split-horizon
3
R1(config-subif)#
end
再次查看R3的路由表:
01
R3#
show
ip
route
02
03
R 1.0.0.0/8 [120/1] via 134.1.1.1, 00:00:13, Serial0/2
04
R 2.0.0.0/8 [120/2] via 134.1.1.1, 00:00:13, Serial0/2
05
3.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
06
C 3.3.3.0 is directly connected, Loopback0
07
/已经学习到了R4的回环接口信息/
08
R 4.0.0.0/8 [120/2] via 134.1.1.1, 00:00:13, Serial0/2
09
R 12.0.0.0/8 [120/1] via 134.1.1.1, 00:00:13, Serial0/2
10
134.1.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
11
C 134.1.1.0 is directly connected, Serial0/2
12
13
/测试
ping
R4回环接口/
14
R3#
ping
4.4.4.4
15
!!!!! /成功/
这一部分演示了路由器子接口配置(点到点子接口和多点子接口)以及多点子接口上面需要注意的水平分隔问题。
0×3.EIGRP over 帧中继
这一部分使用的拓扑图如下:
R4是帧中继交换机,图中配置了两条虚电路R1-R2,R1-R3,R1-3各有一个回环接口IP如图所示。
首先配置R4成为帧中继交换机:
01
Router>
en
02
Router#
conf
t
03
Router(config)#
host
RF-SW
04
RF-SW(config)#
frame-relay
switching
05
RF-SW(config)#
int
s 0/0
06
RF-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
07
RF-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
08
RF-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
09
RF-SW(config-if)#
frame-relay
route
103
int
s 0/1 301
10
RF-SW(config-if)#
frame-relay
route
102
int
s 0/2 201
11
RF-SW(config-if)#
no
shut
12
RF-SW(config-if)#
int
s 0/1
13
RF-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
14
RF-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
15
RF-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
16
RF-SW(config-if)#
frame-relay
route
301
int
s 0/0 103
17
RF-SW(config-if)#
no
shut
18
RF-SW(config-if)#
int
s 0/2
19
RF-SW(config-if)#
encapsulation
frame-relay
20
RF-SW(config-if)#
frame-relay
lmi-type
ansi
21
RF-SW(config-if)#
frame-relay
intf-type
dce
22
RF-SW(config-if)#
frame-relay
route
201
int
s 0/0 102
23
RF-SW(config-if)#
no
shut
24
RF-SW(config-if)#
end
a.在帧中继物理接口上运行EIGRP
配置R1、R2、R3的物理接口使用帧中继封装,并且在上面运行EIGRP协议。
R1配置:
01
R1(config)#
int
s 0/0
02
R1(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R1(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 102
broadcast
ietf
05
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.2 102
broadcast
ietf
06
R1(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 103
broadcast
ietf
07
R1(config-if)#
ip
add
123.1.1.1 255.255.255.0
08
R1(config-if)#
no
shut
09
R1(config-if)#
int
lo
0
10
R1(config-if)#
ip
add
1.1.1.1 255.255.255.0
11
R1(config-if)#
no
shut
12
R1(config-if)#router
eigrp
100
13
R1(config-router)#
net
1.1.1.0 0.0.0.255
14
R1(config-router)#
net
123.1.1.0 0.0.0.255
15
R1(config-router)#
end
R2配置:
01
R2(config)#
int
s 0/2
02
R2(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R2(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R2(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 201
broadcast
ietf
05
R2(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.2 201
broadcast
ietf
06
R2(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 201
broadcast
ietf
07
R2(config-if)#
ip
add
123.1.1.2 255.255.255.0
08
R2(config-if)#
no
shut
09
R2(config-if)#
int
lo
0
10
R2(config-if)#
ip
add
2.2.2.2 255.255.255.0
11
R2(config-if)#
no
shut
12
R2(config-if)#router
eigrp
100
13
R2(config-router)#
net
2.2.2.0 0.0.0.255
14
R2(config-router)#
net
123.1.1.0 0.0.0.255
15
R2(config-router)#
end
R3配置:
01
R3(config)#
int
s 0/1
02
R3(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R3(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 301
broadcast
ietf
05
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.2 301
broadcast
ietf
06
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 301
broadcast
ietf
07
R3(config-if)#
ip
add
123.1.1.3 255.255.255.0
08
R3(config-if)#
no
shut
09
R3(config-if)#
int
lo
0
10
R3(config-if)#
ip
add
3.3.3.3 255.255.255.0
11
R3(config-if)#
no
shut
12
R3(config-if)#router
eigrp
100
13
R3(config-router)#
net
3.3.3.0 0.0.0.255
14
R3(config-router)#
net
123.1.1.0 0.0.0.255
15
R3(config-router)#
end
配置完成后在R2上面查看路由表:
1
R2#
show
ip
route
2
3
D 1.0.0.0/8 [90/2297856] via 123.1.1.1, 00:00:02, Serial0/2
4
2.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
5
C 2.2.2.0/24 is directly connected, Loopback0
6
D 2.0.0.0/8 is a summary, 00:05:45, Null0
7
123.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
8
C 123.1.1.0/24 is directly connected, Serial0/2
9
D 123.0.0.0/8 is a summary, 00:05:45, Null0
在这里发现了问题,R2上面并没有学到去往R3的回环接口3.3.3.3的路由条目,同样R3上面也没有学习到R2的回环接口的条目,这是因为在R1的物理接口s0/0上开启了对EIGEP的水平分隔,通过下面的命令来关闭它:
1
R1(config)#
int
s 0/0
2
R1(config-if)#
no
ip
split-horizon
eigrp
100
3
R1(config-if)#
end
关闭之后再次查看R2的路由表,就可以学习到去往R3回环接口的路由条目了。
b.在帧中继子接口上运行EIGRP
R2、R3、R4配置保持不变,直接右击R1选择"stop",然后再次右击R1选择"Start"重启这台路由器,由于没有保存配置,R1将恢复初始状态,现在要在它的物理接口s0/0上配置多点子接口:
01
R1(config)#
int
s 0/0
02
R1(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R1(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R1(config-if)#
no
shut
/物理接口只需要打开即可/
05
R1(config-if)#
exit
06
R1(config)#
int
s 0/0.1 multipoint /配置多点子接口/
07
R1(config-subif)#
ip
add
123.1.1.1 255.255.255.0
08
R1(config-subif)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.1 102
broadcast
ietf
09
R1(config-subif)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.2 102
broadcast
ietf
10
R1(config-subif)#
frame-relay
map
ip
123.1.1.3 103
broadcast
ietf
11
12
/多点子接口默认对EIGRP的水平分隔也是开启的,现在关闭它/
13
R1(config-subif)#
no
ip
split-horizon
eigrp
100
14
R1(config-subif)#
int
lo
0
15
R1(config-if)#
ip
add
1.1.1.1 255.255.255.0
16
R1(config-if)#
no
shut
17
R1(config-if)#router
eigrp
100
18
R1(config-router)#
net
1.1.1.0 0.0.0.255
19
R1(config-router)#
net
123.1.1.0 0.0.0.255
20
R1(config-router)#
end
c.在帧中继点到点接口上运行EIGRP
R4帧中继交换机的配置保持不变,直接右击R1、R2、R3选择"stop",然后再次右击选择"Start"重启这几台路由器,将他们恢复初始状态, 现在要在R1的物理接口s0/0上配置点到点子接口,由于多点子接口下所有对应的路由属于同一网段,而点到点子接口,每个子接口对应了一个单独网段,每个子接口就像一个单独的物理接口一样工作,所以不会出现水平分隔的问题:
R1配置:
01
R1(config)#
int
s 0/0
02
R1(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R1(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R1(config-if)#
no
shut
/物理接口只需要开启/
05
06
/使用点到点子接口/
07
R1(config-if)#
int
s 0/0.1
point-to-point
08
R1(config-subif)#
ip
add
12.1.1.1 255.255.255.0
09
/*
10
- 点到点子接口只需要封装DLCI号即可,
11
- 从封装的DLCI号可以得知,这个点到点子接口是用来连接R2的。
12
*/
13
R1(config-subif)#
frame-relay
interface
-dlci 102
14
15
/连接R3的点到点子接口/
16
R1(config-fr-dlci)#
int
s 0/0.2
point-to-point
17
R1(config-subif)#
ip
add
13.1.1.1 255.255.255.0
18
R1(config-subif)#
frame-relay
interface
-dlci 103
19
20
R1(config-fr-dlci)#
int
lo
0
21
R1(config-if)#
ip
add
1.1.1.1 255.255.255.0
22
R1(config-if)#
no
shut
23
R1(config-if)#router
eigrp
100
24
R1(config-router)#
net
1.1.1.0 0.0.0.255
25
R1(config-router)#
net
12.1.1.0 0.0.0.255
26
R1(config-router)#
net
13.1.1.0 0.0.0.255
27
R1(config-router)#
end
R2配置:
01
R2(config)#
int
s 0/2
02
R2(config-if)#
ip
add
12.1.1.2 255.255.255.0
03
R2(config-if)#
no
shut
04
R2(config-if)#
encapsulation
frame-relay
05
R2(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
06
R2(config-if)#
frame-relay
map
ip
12.1.1.1 201
broadcast
ietf
07
R2(config-if)#
frame-relay
map
ip
12.1.1.2 201
broadcast
ietf
08
R2(config-if)#
int
lo
0
09
R2(config-if)#
ip
add
2.2.2.2 255.255.255.0
10
R2(config-if)#router
eigrp
100
11
R2(config-router)#
net
2.2.2.0 0.0.0.255
12
R2(config-router)#
net
12.1.1.0 0.0.0.255
13
R2(config-router)#
end
R3配置:
01
R3(config)#
int
s 0/1
02
R3(config-if)#
encapsulation
frame-relay
03
R3(config-if)#
no
frame-relay
inverse-arp
04
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
13.1.1.3 301
broadcast
ietf
05
R3(config-if)#
frame-relay
map
ip
13.1.1.1 301
broadcast
ietf
06
R3(config-if)#
ip
add
13.1.1.3 255.255.255.0
07
R3(config-if)#
no
shut
08
R3(config-if)#
int
lo
0
09
R3(config-if)#
ip
add
3.3.3.3 255.255.255.0
10
R3(config-if)#
no
shut
11
R3(config-if)#router
eigrp
100
12
R3(config-router)#
net
3.3.3.0 0.0.0.255
13
R3(config-router)#
net
13.1.1.0 0.0.0.255
14
R3(config-router)#
end
点到点子接口可以有效的避免水平分割带来的问题,但点到点子接口会占用更多的IP地址。