frame-relay

Frame-Relay(帧中继)

4.1)FR:
包交换网络，或者分组交换网络，共享带宽,通过DLCI用来区分不同的VC。

4.2)FR中的相关概念：
DLCI:(数据链路连接标识符)用来标明源和目标之间的一条逻辑链路。
     DLCI是FR中的第二层地址，相当于以太网中的MAC地址，只具有本地意义。
     (0~1023,可用于DLCI分配的范围16~~~1007)

LMI：（本地管理接口）
     用来管理和维护逻辑链路。cisco/q933a(欧洲标准)/ansi（北美标准）
     LMI管理的VC状态有3种。
     a)active state(活动状态)
      ISDN链路可以进行数据包的传递。
     b)inactive state(非活动状态)
      本地路由器与ISDN交换机之间可以进行数据包的传递，而对端路由器与FR交换机之间不可以进行数据传输。
     c)删除状态。
      本地路由器没有从FR交换机接收到LMI，本地连接已经断开。

4.3)FR的工作原理：
                   状态查询(frame-relay交换表)
                   返回DLCI
                   逆向ARP查询（通过DLCI查找对端的IP地址）
                   建立frame-relay map（本地DLCI，远程IP地址）
                   每60秒发送逆向ARP，验证对端是否活跃。
                   每10 秒发送keepalive,维持连接。

4.4)FR的网络拓朴结构：
1)hub-and-spoke(星形拓朴)
   需要的VC数量最少，最经济实用。

2)full-mesh(全网状拓朴)
   所有节点有到其它节点的全物理连接。
   提供冗余备份,但是成本太高。

3)partial-mesh(部分网状)
并不是所有的节点都有到其它节点的全物理连接。

4.5)FR的接口类型：
a)physical interface:
   物理接口
b)point-to-point subinterface:
   点到点子接口
   (建立映射时，只能使用frame-relay interface-dlci)
c)multipoint subinterface:
多点子接口(要求所有节点处于同一个网络)

4.6)帖中继的配置:(利用静态映射)
  

4.6.1)点到点子接口
                              

                               R2(s0)__________Frame-Relay__________(s0.1)R1

   R1:
   !
   interface s0
   no ip address
   encapsulation frame-relay
   no frame inverse-arp
   no arp frame-relay
   no shut
   !
   interface s0.1 point-to-point
   ip address 172.16.10.1 255.255.255.0
   no frame-relay inverse-arp
   no arp frame-relay
   frame-relay interface-dlci 102
   !
   ""注意在point-to-point 子接口建立帧中继映射时，只能使用frame-relay interface dlci命令。

4.6.2)多点子接口：
   (要求所有参与frame-relay的接口都要处于同一个子网)
  

                    R2(s0)__________Frame-Relay__________(s0.1)R1
                                   /
                                  /
                    R3(s0)-------/

    R1:
    !
    interface s0
    no ip address
    encapsulation frame-relay
    no frame-relay inverse-arp
    no arp frame-relay
    no shutdown
    !
    interface s0.1 multipoint
    ip address 172.16.123.1 255.255.255.0
    no frame-relay inverse-arp
    no arp frame-relay
    frame-relay map ip 172.16.123.2 102 broadcast
    frame-relay map ip 172.16.123.3 103 broadcast

    注意，当R2，R3上建立帧中继映射时，除了建立到R1的映射外，还要互相为对方建立映射。
   
    在帧中继网络中，当所有接口处于同一个子网时，连通性与三层路由协议无关，只与二层映射有关。
                   当所有接口不是都处于同一个子网时，子网与子网之间的连通性与二层映射无关，只与三层路由协议有关。

4.6.3)FR的验证：
    1)show interface (显示有关封装及第一二层信息及LMI/DLCI的信息)
    2)show frame-relay lmi
    3)sow frame-relay pvc
    4)show frame-relay map
    5)#clear frame-relay-inarp (清空帧中继映射)
    6)debug frame-relay lmi (调试FR LMI)

5. FR Traffic-Shapping(帧中继的流量整形)
  
在帧中继网络中，当发送方发送数据的速率与接收方接收数据的速率不一致时，就发生了拥塞。
解决拥塞的办法就是采用帧中继的流量整形。

帧中继提供三种形式的流量整形：
a)速率增强
b)根据BECN动态调整
c)调用队列

                    
5.1)帧中继流量整形的概述。
  
Bc:承诺突发
     在△t内，允许传递的最大流量，单位为bit,这部分流量是得到服务提供商的保证的。

Be:超额突发
     在CIR之外，允许传递的最大流量，单位为bit,这部分流量是不会得到服务提供商的保证的。

△t:计算间隔
     用来计算流量的一个时间值,单位为s.

CIR:承诺信息率
     在△t是间段内的平均速率,单位为bit/s.
      CIR=Bc/△t

EIR:超额信息率
     服务提供商提供给用户的最大带宽,单位为bit/s.
     EIR=CIR+Be/△t
     所有大于EIR的流量会被丢弃。通常EIR=LAR。

LAR:(本地接入速率)
     实际就是接口带宽,单位为bit/s.

FECN:前向显示拥塞通知。
     当帧中继网络中发生拥塞的时候，会向目标发送FECN，指示网络中已经发生拥塞。

BECN:后向显示拥塞通知。
      当帧中继网络中发生拥塞的时候，会向源发送FECN，指示网络中已经发生拥塞。

DE:允许丢弃
      所有大于CIR的流量，DE会被置为1。当帧中继网络中没有发生拥塞的时候，可以传递,
      一旦发生拥塞，最先丢弃DE为1的流量。

                            (Bc+Be)|           /
                                   |          /
                                   |         /
                                   |    c   /
                                   |       /  
                                   |     EIR   
                                 Bc|     / b /
                                   |    /   /
                                   |   / CIR   
                                   | / /     a
                                   | //       
                                   |/______________
                                              △t   

      a区域内的流量DE=0.
      b区域内的流量DE=1.
      c区域内的流量丢弃.

      
   例：
   ISP对超过48kbps的流量加上de标志，对64kbps以上的流量会drop，△t=125ms.
   由题可知：
   CIR=48000bit/s
   EIR=64000bit/s
   △t=1/8s

   CIR=Bc/△t推出Bc=CIR x △t=48000x1/8=6000bit
   EIR=(Bc+Be)/△t推出Be=EIR x △t-Bc=64000 x 1/8-6000=2000bit
  
   !
   map-class frame-relay cisco
   frame-relay cir 48000
   frame-relay bc 6000
   frame-relay be 2000
   !
   interface s0
   frame-relay traffic-shaping
   frame-relay class cisco
   !
   

   帧中继的流量整形有一套缺省值：
   Bc=7000 bit
   Be=0 bit
   cir=56000 bit/s
   tc=125ms
   mincir=1/2cir=28000 bit/s

       Access Target    Byte   Sustain   Excess    Interval Increment Adapt
VC     List   Rate      Limit bits/int bits/int (ms)      (bytes)   Active
502           56000     875    7000      0         125       875       -
503           56000     875    7000      0         125       875       -
504           56000     875    7000      0         125       875       -
506           56000     875    7000      0         125       875       -
501           64000     1500   8000      4000      125       1000      -

   设置DE=1的方法：
   !
   frame-relay de-list <list-number> {protocol <protocol> | interface type number} <characteristic>
  
   characteristic:
                   gt
                   list <access-list-number>
                   lt
                   tcp port
                   udp port

   !
   interface s0
   frame-relay de-group <group-number> <dlci>

5.2)速率增强

                                   R1-----------Frame-Relay------------R2
                                   9K                              1.544M

R2：
!
map-class frame-relay cisco
frame-relay traffic-rate 9000 1544000
!
interface s0
encapsulation frame-relay
frame-relay traffic-shaping
frame-relay class cisco
!

"frame-relay traffic-rate <CIR(bit/s)> [EIR(bit/s)]"
   CIR=Bc/△t
   EIR=CIR+Be/△t 缺省为接口的bandwidth.

5.3)根据BECN动态调整

   当返回的BECN包增加时，表明帧中继网络出现了拥塞，此时路由器可以动态的降低发送速率，当返回的BECN包减少时，路由器
   又可以动态的增加发送速率。

   !
   map-class frame-relay cisco
   frame-relay adaptive-shaping becn
   frame-relay mincir 16000            (速率最多降低到多少)
   !
   interface s0
   encapsulation frame-relay
   frame-relay traffic-shaping
   frame-relay class cisco
   !

5.3)调用队列：
   !
   map-class frame-relay cisco
   frame-relay {priority-group <list-number> | custom-queue-list <list-number>}
   !
   interface s0
   encapsulation frame-relay
   frame-relay traffic-shaping
   frame-relay class cisco
   !

5.4)映射类应用的规则：(就近原则)
   1.VC
   2.子接口
   3.物理接口
   4.如果都没有，为流量应用缺省值。

   在VC上如何调用映射类：
   !
   interface s0
   encapsualtion frame-relay
   frame-relay map ip 172.16.10.2 102 broadcast
   frame-relay interface-dlci 102
   class cisco
  
   在VC上调用映射类，需要进到VC配置模式，
   只有frame-relay interface-dlci能够进到VC配置模式，
   frame-relay map 不能进到VC配置模式。

   "frame-relay interface-dlci 102
    class cisco