帧中继 Frame Relay

帧中继（Frame Relay）是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。大多数公共电信局都提供帧中继服务，把它作为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。帧中继是进入带宽范围从56Kbps到1.544Mbps的广域分组交换网的用户接口。

 

Frame-Relay 技术创立于80 年代，到90 年代获得了巨大的发展。它结合了X.25 统计多路复用和端口共享技术,以及TDM 电路交换的高速度低延迟的特点。 帧中继思想源于X.25，但是为了更好的实现互联互通，去掉了X.25 的第3 层协议，并将寻址和多路复用集中在第二层。这样和OSI 模型更加兼容，同时在2 层实现了PVC的控制，并且在错误发生时，仅检查是不是无错的有效帧，而不要求重发，从而丢弃了顺序，窗口，应答以及监督帧等高层协议功能。在帧中继结构中主要包括帧模式承载服务的连接访问过程(LAPF)的核心和控制协议。

 

特点

1. 使用光纤作为传输介质，因此误码率极低，能实现近似无差错传输，减少了进行差错校验的开销，提高了网络的吞吐量，它的数据传输速率和传输时延比X.25网络要分别高或低至少一个数量级；

2. 因为采用了基于变长帧的异步多路复用技术，帧中继主要用于数据传输，而不适合语音、视频或其他对时延时间敏感的信息传输；

3. 仅提供面向连接的虚电路服务；

4. 仅能检测到传输错误，而不试图纠正错误，而只是简单地将错误帧丢弃；

5. 帧长度可变，允许最大帧长度在1600B以上；

6. 帧中继是一种宽带分组交换，使用复用技术时，其传输速率可高达44.6Mbps；

Frame Relay(帧中继)_第1张图片

CIR 承诺信息率

帧中继为每个用户提供部分专用的带宽工作，并在电信网络有可用资源的情况下允许用户超过他们保证的带宽，帧中继提供商允许用户购买稍低于其真正需要的带宽。

访问速率：帧中继接口可以传输的最大速率；

CIR：数据传输承诺的最大速率，即服务提供商承诺传输的平均值；

 

DLCI寻址

帧中继是一个第二层的面向连接的协议，两个端点之间的帧中继链路可以是永久的或可交换的，一个永久的帧中继虚链路成为PVC，而一个可交换的帧中继虚链路成为SVC。

一条点到点的PVC连接两个端点，每一个端点通过一个DLCI使用PVC。这些DLCI 的值是局部有效的，也就是说在帧中继网络中，不同的端口的DLCI 值是无需不同的。帧中继网络的基础工作是从一个端口接收业务，检测与这个业务相连的DLCI值，并以适当的DLCI 值将这个业务从适当的端口发送到目标结点去。在这个电路两旁的前后两个DLCI 值可以相同，亦可不同，如果不同，帧中继交换网络负责DLCI 标志的转换。

 

工作原理：当路由器A要向路由器B发送帧时，它在IARP或手动DLCI映射表中查询要到达的IP地址。经过DLCI标识，加上在帧中继报头的DLCI字段中查找到的DLCI值，然后发送出去。服务提供商的入×××换机获得此帧后，在DLCI/物理端口组合表中进行查找。根据那个组合表，它发现在这个报头中使用了一个新的本地意义的DLCI，并且在表中有相同的入口，它找到一个输出端口。对于路由器B上发生同样的情况。

 

本地管理接口

本地管理接口（Local Management Interface LMI)是路由器和它连接的第一个帧中继交换机之间使用的信令标准。

帧中继实现过程中有ANSI 和ITU-T 两种标准：

Frame Relay(帧中继)_第2张图片

在cisco设备上默认类型是cisco，但可以修改为ANSI和Q.933A。

虚电路3中状态

Active state（活动状态）：所有东西都是活动的，路由器可以交换信息；

Inactive state（非活跃状态）：路由器的接口是活动的，并和所连接的交换局工作正常，但是远程路由器没有正常工作；

Deleted state（删除状态）：接口没有接收到交换机的任何LMI信息；

 

帧中继拥塞控制

3种拥塞位及其意义

丢弃合格（Discard Eligibility DE）：当产生突发流量时，如果服务提供商的网络发生拥塞，任何超过CIR的都有可能被丢弃；

前向显式拥塞通知FECN：当帧中继网络认为网络中发生拥塞时，交换机将数据包报头中的前向显式拥塞通知位设置为1，指示目的DCE经过的路径发生了拥塞；

后向显式拥塞通知BECN：当交换机探测到帧中继网络中发生拥塞时，它设置帧中继数据包中的后向显式拥塞通知位，此数据包将发送给源路由器；

 

Frame-Relay配置

Frame Relay(帧中继)_第3张图片

Router1

interfaceserial 0/0
ip address 192.168.123.1 255.255.255.0
encapsulation frame-relay 
frame-relay map ip 192.168.123.2 102 broadcast
frame-relay map ip 192.168.123.3 103 broadcast

Router2
interface serial 0/0
ip address 192.168.123.2 255.255.255.0
encapsulation frame-relay 
frame-relay map ip 192.168.123.1 201 broadcast

Router3

interfaceserial 0/0
ip address 192.168.123.3 255.255.255.0
encapsulation frame-relay 
frame-relay map ip 192.168.123.1 301 broadcast