帧中继的介绍及相关案例应用

 

帧中继介绍：

帧中继[1]（Frame Relay）是从综合业务数字网中发展起来的，并在1984年推荐为国际电话电报咨询委员会

（CCITT）的一项标准，另外，由美国国家标准协会授权的美国TIS标准委员会也对帧中继做了一些初步工作

。由于光纤网比早期的电话网误码率低得多，因此，可以减少X.25的某些差错控制过程，从而可以减少结点

的处理时间，提高网络的吞吐量。帧中继就是在这种环境下产生的。帧中继提供的是数据链路层和物理层的

协议规范，任何高层协议都独立于帧中继协议，因此，大大地简化了帧中继的实现。目前帧中继的主要应用

之一是局域网互联，特别是在局域网通过广域网进行互联时，使用帧中继更能体现它的低网络时延、低设备

费用、高带宽利用率等优点。特点 帧中继是一种先进的广域网技术，实质上也是分组通信的一种形式，只不

过它将X.25分组网中分组交换机之间的恢复差错、防止阻塞的处理过程进行了简化。特点：1.因为帧中继网

络不执行纠错功能，所以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。 帧中继的主要特点是：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；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。但是，帧中继不适合于传输诸如语

音、视频，电视等实时信息，它仅限于传输数据.

    链接方法

大多数主要的电信公司像AT&T，MCI，US Sprint，和地方贝尔运营公司都提供了帧中继服务。与帧中继

网相连，需要一个路由器和一条从用户场地到交换局帧中继入口的线路。这种线路一般是象T1那样的租用数

字线路，但取决于通信量而定。两种可能的广域连接方法，如下面所述： 

     专用网方法 在这种方法中，每个场点将需要三条专用（租用）线路和相联的路由器，以便与其它每一

个场点相连，这样总共需要6条专线和12个路由器。 

     帧中继方法 在这种公共网方法中，每个场点仅需要一条专用（租用）线路和相联的路由器直至帧中继网。

这时，在其它网间的交换是在帧中继网内处理的。来自多个用户的分组被多路复用到一条连到帧中继网上的

线路，通过帧中继网它们被送到一个或多个目的站。永久虚电路（PVC）是通过帧中继网连接两个端节点的预

先确定的通路。帧中继服务的提供者根据客户的要求，在两个指定的节点间分配PVC。这些信道保持连续不间

断地运行，并且保证提供一种客户洽商好了的指定级别的服务。交换式虚电路在1993年后期被加到帧中继标

准：这样，帧中继就成为了真正的“快速分组”交换网。

    建立帧中继连接

     为了建立帧中继连接，你需要与和US sprint，MCI，AT&T或本地的地方贝尔运营公司等电信公司联系，通

常要象下面那样进行通信速度的选择，以及专用线通信或交换式通信的选择。 

     □由Switched－56服务或综合业务数字网（ISDN）提供56/64Kbps交换式访问；高级数字网（ADN）提供专

用线访问。 

     □两条ISDN线路或两条ADN线路提供128Kbps的访问。 

     □通过T1线路或部分T1线路可使用384Kbps到1．544Mbps的连接。 

    一旦你选定了一种服务，你就要计划一条从你的场地到帧中继服务提供者的链结。在你的场地放置路由

器和帧中继访问设备以建立到提供者的帧中继端口的联接.帧中继端口一般用PVC连接。PVC是逻辑链路，它具

有特定的端接点和服务特性。它们在网状拓扑结构上提供逻辑连接，且在使用前为交换局提供一种确定服务

特性和速率的方法。它们也在端接点之间提供快速连接。在得到提供者的服务时，你可以为PVC规定一些服务

特性，下面列举了一些服务特性。 

     □访问速率 这是线路的速度，它决定在网上的数据传输的速度。在美国，一般访问速率是1．544Mbps（T1）和

56Kbps。 

     □承诺的信息速率（CIR）CIR是帧中继电路上最高的平均数据传输率。它通常比传输速率慢；当传输突发数

据时，传输速度可以超过CIR。 

     □承诺的成组数据大小（CBS） CBS是网络提供者在一定的时间间隔内和正常的网络条件下所允许传输的最大

数据量（位数）。 

     □额外的成组数据大小（EBS）EBS是超过CBS的最大非提交数据量，CBS数据是网络将在一定的时间间隔内发

送出去的数据。EBS数据是被网络看作可以丢弃的数据。

下面将列举另外一些由帧中继网提供的特性。 

网络服务 下面的管理特性和服务在帧中继网中可以采用： 

     □虚电路状态消息 远程服务在网络和用户之间提供通信。它确保PVC的存在和报告被删除的PVC。 

     □广播 这种可选服务使一个用户能把帧发给多个目的站。 

     □全局寻址 这种可选服务使帧中继网具有象局域网一样的能力。 

     □简单流控 这种可选服务为那些需要流控的设备提供XON/XOFF流控机制.拥塞控制 当帧中继网拥塞时，帧可

以适宜地丢弃（端节点负责重发它们），或根据用户指定的级别丢弃。

例如，用户可以指明一些对事务运作不是很关键的通信帧是可以丢弃的（DE）。路由器或帧中继交换器可以

用DE来标识帧，DE的使用提供了一个方法，确保重要的信息通过网络传送，而不重要的信息可以在网络不太

忙时重传。

安全性 帧中继中有几个安全性选项：

     □仅用专用线路才能访问网。 

     □需要口令访问网。 

     □不活动的站点超过一定时间就被注销。 

Frame Relay Specifications 帧中继规范 

在公共分组交换网上，一个帧中继网可以连接两个局域网（LAN）。这个过程非常简单――来自LAN的帧被放

到帧中继的帧中，且通过网络的底层（帧中继的网状连结）送到目的地。统计式多路实用技术把来自客户站

点多个源的数据有效地交替放在一条单一线路上传到帧中继网。帧中继是高级数据链路控制规程（HDLC）的

改进，所以它能用于一些桥接器和路由器的升级。帧中继由于它的变长帧格式而不适合声音和视频通信。

案例一

案例简介：R1与R2 之间走一条pvc，R1与R3之间走一条pvc，目的是实现R1,R2,R3之间的互通。

拓扑图：

FR-1的配置：

config terminal

frame-relay switching

interface s0/0

     encapsulation   frame-relay 

     frame-ralay  intf-type  dce

     clock rate 64000

     no shutdown

     frame-relay lmi-type cisco #帧中继维护信令

     frame-relay route 100 interface s0/1 101

     frame-relay route 200 interface s0/2 201

     exit

interface s0/1

     encapsulation  frame-relay

     frame-relay  intf-type  dce

     clock rate 64000

     frame-relay lmi-type cisco

     frame-relay route  101 interface s0/0 100

     no shutdown

     exit

interface s0/2

     encapsulation  frame-relay

     frame-relay  intf-type  dce

     clock rate 64000

     frame-relay lmi-type  cisco

     frame-relay route 201 interface s0/0 200

     no shutdown

     Exit

FR-2的配置：

config terminal

frame-relay switching

interface s0/0

     encapsulation   frame-relay

     frame-relay intf-type dce

     clock rate 64000

     frame-relay lmi-type cisco

     frame-relay route 102 interface s0/1 101

     no shutdown

     exit

interface s0/1

     encapsulation frame-relay

     frame-relay lmi-type cisco

     frame-relay intf-type dte

     frame-relay route 101 interface s0/0 102

     no shutdown

     Exit

FR-3 的配置：

config terminal

frame-relay switching

interface s0/0

    encapsulation  frame-relay

    frame-relay  intf -type dce

    clock rate 64000

    frame-relay lmi-type cisco

    frame-relay route 202 interface s0/2 201

    no shutdown

    exit

interface s0/2

    encapsulation  frame-relay

    frame-relay  intf-type dte

    frame-relay lmi-type cisco

    frame-relay route 201 interface s0/0 202

    no shutdown

    Exit

R1的配置：

config terminal

interface f0/0

     ip add 192.168.1.1 255.255.255.0

     no keepalive

     no shutdown

     exit

interface s1/0

     ip add 192.168.4.1 255.255.255.0

     ip add 192.168.5.1 255.255.255.0  secondary #辅助ip

     encapsulation frame-relay

     frame-relay lmi-type cisco

     frame-relay map ip 192.168.4.2 100 #静态映射

     frame-relay map ip 192.168.5.2 200 #静态映射

     no shutdown

     exit

ip route 192.168.2.0 255.255.255.0  192.168.4.2

ip route 192.168.3.0 255.255.255.0  192.168.5.2

R2的配置：

config terminal

interface f0/0

     ip add 192.168.2.1 255.255.255.0

     no keepalive

     no shutdown

     exit

interface s1/0

    ip add 192.168.4.2 255.255.255.0

    encapsulation  frame-relay

    frame-relay lmi-type  cisco

    frame-relay map ip 192.168.4.1 102  #静态映射

     no shutdown

    exit

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0  192.168.4.1

R3的配置：

config terminal

interface f0/0

    ip add 192.168.3.1 255.255.255.0

    no keepalive

    no shutdown

    exit

interface s1/0

    ip add 192.168.5.2 255.255.255.0

    encapsulation frame-relay

    frame-relay lmi-type cisco

    frame-relay map ip 192.168.5.1 202 #静态映射

    no shutdown

    exit

ip route  0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.5.1

测试结果：

R2上测试：

R3上测试：

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案例二

  案例介绍及拓扑如上案例，本案例是应用了rip和pvc的动态映射。

说明：FR-1,FR-2,FR-3,这三台机器的配置不做改变，故不做截图。

FR-1

config terminal

frame-relay switching

interface s0/0

     encapsulation   frame-relay 

     frame-ralay  intf-type  dce

     clock rate 64000

     no shutdown

     frame-relay lmi-type cisco #帧中继维护信令

     frame-relay route 100 interface s0/1 101

     frame-relay route 200 interface s0/2 201

     exit

interface s0/1

     encapsulation  frame-relay

     frame-relay  intf-type  dce

     clock rate 64000

     frame-relay lmi-type cisco

     frame-relay route  101 interface s0/0 100

     no shutdown

     exit

interface s0/2

     encapsulation  frame-relay

     frame-relay  intf-type  dce

     clock rate 64000

     frame-relay lmi-type  cisco

     frame-relay route 201 interface s0/0 200

     no shutdown

     exit

FR-2

config terminal

frame-relay switching

interface s0/0

     encapsulation   frame-relay

     frame-relay intf-type dce

     clock rate 64000

     frame-relay lmi-type cisco

     frame-relay route 102 interface s0/1 101

     no shutdown

     exit

interface s0/1

     encapsulation frame-relay

     frame-relay lmi-type cisco

     frame-relay intf-type dte

     frame-relay route 101 interface s0/0 102

     no shutdown

     exit

FR-3

config terminal

frame-relay switching

interface s0/0

    encapsulation  frame-relay

    frame-relay  intf -type dce

    clock rate 64000

    frame-relay lmi-type cisco

    frame-relay route 202 interface s0/2 201

    no shutdown

    exit

interface s0/2

    encapsulation  frame-relay

    frame-relay  intf-type dte

    frame-relay lmi-type cisco

    frame-relay route 201 interface s0/0 202

    no shutdown

    exit

R1

config terminal

interface f0/0

     ip add 192.168.1.1 255.255.255.0

     no keepalive

     no shutdown

     exit

interface s1/0 

     encapsulation frame-relay

     frame-relay lmi-type cisco

     frame-relay inverse-arp    #动态映射

     no shutdown

     exit

interface s1/0.1 point-to-point

     ip add 192.168.4.1 255.255.255.0

     frame-realy interface-dlci 100

     exit

interface s1/0.2 point-to-point

     ip add 192.168.5.1 255.255.255.0

     frame-relay interface-dlci 200

     exit

rip

network 192.168.1.0

network 192.168.4.0

network 192.168.5.0

改动的部分配置：

R2

config terminal

interface f0/0

     ip add 192.168.2.1 255.255.255.0

     no keepalive

     no shutdown

     exit

interface s1/0

    ip add 192.168.4.2 255.255.255.0

    encapsulation  frame-relay

    frame-relay lmi-type  cisco

    farme-relay inverse-arp  #动态映射

    no shutdown

    exit

router rip

network 192.168.2.0

network 192.168.4.0

改动的配置：

R3

config terminal

interface f0/0

    ip add 192.168.3.1 255.255.255.0

    no keepalive

    no shutdown

    exit

interface s1/0

    ip add 192.168.5.2 255.255.255.0

    encapsulation frame-relay

    frame-relay lmi-type cisco

    farme-relay  inverse-arp  #动态映射

    no shutdown

    exit

router rip

network 192.168.3.0

network 192.168.5.0

改动的配置：

测试结果：

在R2上：

在R3上：