愛華網(wǎng)幀中繼
幀中繼(FrameRelay)是一種網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)的接口標(biāo)準(zhǔn)，是一種在OSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層工作的高性能WAN協(xié)議，是典型的包交換技術(shù)。幀中繼源于X.25分組交換技術(shù)，它是對X.25進(jìn)行簡化和改進(jìn)后形成的一種快速分組交換技術(shù)。幀中繼在控制面上提供虛電路的管理，帶寬管理和防止阻塞等功能。與傳統(tǒng)的電路交換相比，可以對物理電路實(shí)行統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，即在一個(gè)物理連接上可以復(fù)用多個(gè)邏輯連接，實(shí)現(xiàn)了帶寬的復(fù)用和動態(tài)分配，有利于多用戶、多速率數(shù)據(jù)的傳輸，充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源。
幀中繼網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)
幀中繼提供的是一種面向連接的傳輸服務(wù)：
在兩個(gè)用戶傳輸數(shù)據(jù)之前，就通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的通路，這個(gè)通路稱為虛電路。用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將按照順序通過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)終點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)不需要對數(shù)據(jù)重新排序。
無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：
①無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)在傳輸之前不建立固定的連接，用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)可能會通過不同的路徑到達(dá)終點(diǎn)，所以終點(diǎn)
接收到的數(shù)據(jù)順序與發(fā)送的順序可能不一致，需要重新排序，路由器搭建的網(wǎng)絡(luò)就屬于無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
②面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)在數(shù)據(jù)傳輸前已建立了固定的連接，用戶始終用這一通道傳輸數(shù)據(jù)，信息按順序傳送。
虛電路分為永久虛電路(PVC)和交換虛電路(SVC)兩種：
PVC是永久建立的，由ISP在幀中繼交換機(jī)上用靜態(tài)交換表定義，不論用戶是否進(jìn)行傳輸，這條通路都一直存在。
SVC是臨時(shí)建立的，它在傳輸前動態(tài)建立，在傳輸完成后就會斷開。
說明：目前國內(nèi)多使用永久虛電路(PVC)。
幀中繼可提供超過承諾帶寬的傳輸能力：
用戶在ISP那里辦理幀中繼業(yè)務(wù)時(shí)，可根據(jù)自己的需要選擇一個(gè)帶寬，如：512K、1M、2M等，這個(gè)帶寬為承諾帶寬，是ISP為用戶保證的基礎(chǔ)帶寬。但虛電路的傳輸能力采用的是動態(tài)的按需分配原則，在傳輸數(shù)據(jù)期間，網(wǎng)絡(luò)會提供承諾的帶寬，并根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)情況，允許一定的擴(kuò)展，在用戶沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，虛電路仍可保持連接關(guān)系，但網(wǎng)絡(luò)可以把設(shè)備的傳輸能力用作其它服務(wù)，所以虛電路不會獨(dú)占網(wǎng)絡(luò)的資源。
幀中繼具有擁塞控制能力：
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，幀中繼交換機(jī)會向發(fā)送端和接收端的設(shè)備發(fā)送擁塞通知，要求設(shè)備降低發(fā)送速率。必要時(shí)，還會丟棄一些已經(jīng)收到的數(shù)據(jù)包。
常見的網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)
電路方式
電路方式是基于電話網(wǎng)電路交換原理，當(dāng)用戶要求發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，交換機(jī)就在主叫用戶和被叫用戶之間接通一條物理的數(shù)據(jù)傳輸通路。特點(diǎn)是時(shí)延小、透明傳輸、信息傳輸吞吐量大；缺點(diǎn)是所占帶寬固定，網(wǎng)絡(luò)資源利用率低。
分組方式
分組方式是一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)的交換方式。他是將需要傳輸?shù)男畔澐譃橐欢ǖ拈L度的包(分組)，以分組為單位進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)的。特點(diǎn)是傳輸質(zhì)量高、可靠性高、分組多路通信；缺點(diǎn)是時(shí)延比較大。
信元方式
信元方式(CellModel)是以信元為單位進(jìn)行傳送的一種技術(shù)，將信息切割成固定長度的信元，信元由兩部分構(gòu)成，及信元頭和信元凈荷；采用信元方式，網(wǎng)絡(luò)不對信元的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。特點(diǎn)是綜合了分組交換和電路交換的優(yōu)點(diǎn)、采用異步時(shí)分復(fù)用的方法。
SMDS方式
SMDS(Switched Multimegabit Data Service交換型多兆比特?cái)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)方式)是一種高速的、無連接信元交換業(yè)務(wù)，SMDS的主要原理是將信息切割成固定長度(53個(gè)字節(jié))的信元在網(wǎng)上傳輸，采用幀方式的類似機(jī)理，由端系統(tǒng)完成差錯(cuò)檢查和重傳的功能。
幀中繼方式
幀中繼方式是在OSI參考模型第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層使用簡化的方法傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種方式。幀中繼僅完成OSI物理層和鏈路層核心層的功能，將流量控制、糾錯(cuò)等留給智能終端完成，大大簡化的節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)議。幀中繼采用虛電路技術(shù)，能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，因此幀中繼具有吞吐量高、時(shí)延低、適合突發(fā)性業(yè)務(wù)等特點(diǎn)。
術(shù)語
虛電路(VC):是兩個(gè)DTE之間通過幀中繼網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的連接，這種連接是邏輯連接。虛電路包括交換虛電路(SVC)和
永久虛電路(PVC)兩種。SVC是通過向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信令消息動態(tài)建立的，而PVC是運(yùn)營商預(yù)配置的電路。
數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符(DLCI):用于標(biāo)識虛電路。DLCI不具有唯一性，僅具有本地意義，并且在虛電路的每一端
可能不同。通常DLCI0-15和1008-1023留作特殊用途。因此，服務(wù)提供商分配的DLCI范圍通常為16-1007。
說明：只有作為DCE一端的設(shè)備或者使用了子接口才能配置DLCI。在幀中繼應(yīng)用中，DCE端都被設(shè)置在ISP一側(cè)，
用戶的路由器屬于DTE端，所以如果用戶的路由器沒有使用子接口，就不需要配置DLCI。
本地管理接口(LMI):是一種Keepalive(保持連接)的機(jī)制，提供了路由器(DTE)和幀中繼交換機(jī)(DCE)之間的幀
中繼連接狀態(tài)的檢測服務(wù)。終端(DTE)設(shè)備每10s輪詢一次網(wǎng)絡(luò)，請求信道狀態(tài)信息。
端口速率/接入速率：指線路的速度。
承諾信息速率(CIR)/保證速率：是服務(wù)提供商承諾將要提供的有保證的速率，一般為一段時(shí)間內(nèi)(承諾速率測
量間隔T)的平均值，其單位為bps。
承諾突發(fā)信息速率(CBIR):協(xié)商的速率，高于CIR，用戶可以利用它來實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的突發(fā)傳輸。在可用網(wǎng)絡(luò)帶寬
允許的情況下，CBIR允許流量突發(fā)到更高的速度，但不得超出鏈路的端口速率。
超額突發(fā)速率(EB):用于描述高于CBIR的可用帶寬，最高為鏈路的端口速率。
前向顯示擁塞通知(FECN)和后向顯示擁塞通知(BECN)：分別由幀中繼幀頭中的一個(gè)比特控制。該比特讓路由
器知道網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞，路由器應(yīng)停止傳輸直至擁塞消除為止。BECN屬于直接通知，F(xiàn)ECN屬于間接通知。
丟棄指示器(DE)：由幀中繼幀頭中的一個(gè)比特控制。當(dāng)路由器檢測到擁塞時(shí)，幀中繼交換機(jī)將會首先丟棄那些
DE位置設(shè)置為1的數(shù)據(jù)包。
幀中繼幀格式
說明：
①幀中繼的封裝有兩種格式：Cisco和IETF，兩種封裝略有不同，不能兼容。
②Cisco設(shè)備默認(rèn)的封裝格式是Cisco，但也支持使用IETF，國內(nèi)的幀中繼線路多采用IETF。
標(biāo)志(Flag)：標(biāo)志一幀的開始和結(jié)束，值為01111110(0x7E)。
地址(Address)/幀中繼頭部：地址域，16位，用于幀的尋址。
數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(DLCI)：是一個(gè)由高、低兩部分共10bit的數(shù)字，用于唯一標(biāo)識一條虛電路。
命令/響應(yīng)(C/R)：與高層應(yīng)用有關(guān)，幀中繼本身并未使用。
擴(kuò)展地址(EA)：用于對地址字段進(jìn)行擴(kuò)展，值為0時(shí)表示下一字節(jié)，為1時(shí)表示地址結(jié)束。
前向顯示擁塞通知(FECN)：FECN位置，值為1時(shí)用于通知接收方網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞。
后向顯示擁塞通知(BECN)：BECN位置，值為1時(shí)用于通知發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞。
丟棄指示器(DE)：DE位置，當(dāng)值為1時(shí)表示當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)該幀可被優(yōu)先丟棄。
數(shù)據(jù)(DATA)：幀攜帶的數(shù)據(jù)，長度可變，一般不超過4096字節(jié)。
幀校驗(yàn)序列(FCS)：用于保存幀的CRC校驗(yàn)值。
幀中繼映射
幀中繼使用的地址是第2層地址，稱為DLCI，當(dāng)路由器通過幀中繼網(wǎng)絡(luò)要把IP數(shù)據(jù)包發(fā)到下一跳路由器時(shí)，它必須知道IP和DLCI的映射才能進(jìn)行幀的封裝。有兩種方法可以獲得該映射，一種是靜態(tài)映射，由管理員手工配置；另一種是動態(tài)映射。默認(rèn)時(shí)，路由器幀中繼接口是開啟動態(tài)映射的。
靜態(tài)映射
靜態(tài)映射的建立應(yīng)由管理員根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求而定。
命令：R1(config-if)#frame-relay mapip addressdlci [broadcast] [ietf][cisco]
如：R1(config-if)#frame-relay mapip1.1.12.2102 broadcast
address：遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)接口的IP地址。
dlci：本地接口的DLCI號。
broadcast：允許在VC上廣播或組播，此參數(shù)允許在VC上使用動態(tài)路由協(xié)議。
ietf：在連接到非Cisco路由器時(shí)要使用該參數(shù)。
動態(tài)映射
動態(tài)地址映射依靠逆向ARP(InverseARP)將下一跳的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址解析為本地DLCI值。逆向ARP功能是從第2層地址中獲取 其它站點(diǎn)的第3層地址，它允許路由器自動建立幀中繼映射。默認(rèn)是開啟的。
①路由器R1從DLCI=102的PVC上發(fā)送IARP包，IARP包中有R1的IP地址1.1.12.1；
②幀中繼云對數(shù)據(jù)包進(jìn)行交換，最終把IARP包通過DLCI=201的PVC發(fā)送給路由器R2；
③由于路由器R2是從201的PVC上收到該IARP包，路由器R2就自動建立一個(gè)映射：1.1.12.1—→201；
④同樣，路由器R2也發(fā)送IARP數(shù)據(jù)包，路由器R1收到該IARP包，也會自動建立一個(gè)映射：1.1.12.2—→102。
幀中繼子接口
幀中繼可以將一個(gè)物理接口分割為多個(gè)被稱為子接口的虛擬接口。子接口是與物理接口直接關(guān)聯(lián)的邏輯接口。幀中繼子接口有兩種類型：點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)。
點(diǎn)到點(diǎn)子接口
一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)子接口只和一個(gè)遠(yuǎn)程路由器的物理接口或子接口建立虛電路，子接口和對端接口組成一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)。
在點(diǎn)到點(diǎn)類型中，每個(gè)子接口的工作與點(diǎn)到點(diǎn)接口類似，每條虛電路都相當(dāng)于一個(gè)物理連接，路由更新流量不遵循水平分割規(guī)則，路由器可以通過廣播來播發(fā)各種消息，也可以轉(zhuǎn)發(fā)路由更新，所以在這種連接中可以使用各種路由協(xié)議來生成路由表。
多點(diǎn)子接口
一個(gè)多點(diǎn)子接口可以和多個(gè)遠(yuǎn)程路由器的物理接口或多個(gè)子接口建立虛電路，多點(diǎn)子接口和各個(gè)對端接口共同組成一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)。在多點(diǎn)類型中，多點(diǎn)子接口的工作與NBMA幀中繼接口類似，多條虛電路連接的是同一個(gè)子網(wǎng)，路由更新流量遵循水平分割規(guī)則，路由器不轉(zhuǎn)發(fā)它接收的廣播和路由更新消息，所以在這種環(huán)境中使用路由協(xié)議時(shí)，需要進(jìn)行特殊的設(shè)置才能保證路由協(xié)議的正常運(yùn)行。默認(rèn)時(shí)多點(diǎn)子接口水平分割時(shí)開啟的。
