Frame-Relay基礎及配置學習筆記

Frame-Relay基礎及配置學習筆記 轉載自：百度空間＂俺是瑤瑤＂

2007年11月29日 星期四 下午 12:36

++++++++Background++++++++ 　　FR最初是對ISDN的擴展，其設計目的是在包交換的網絡上實現電路交換技術。發展到後來FR成爲一種獨立、經濟的廣域網技術。 ++++++++Overview++++++++ 　　FR是工做在數據鏈路層的協議，使用的是HDLC的一個變種子集LAPF（Link Access Procedure for Frame-relay）。它是面向鏈接的，採用包交換（packet-switch）技術。FR採用虛電路（VC）爲終端用戶創建鏈接。有SVC和PVC兩種形式。SVC指通訊前雙方經過信令消息來動態創建鏈路；而PVC（永久虛電路）是預設在交換機裏面的。通常狀況下FR採用的是PVC。 　　FR被認爲是工做於高質量的數字鏈路上，所以它不提供差錯恢復機制，一旦發現數據包出錯就直接丟棄，且不會以任何形式通知源設備。 　　FR之因此被認爲是經濟的，是因爲它把多條虛電路複用於一條物理鏈路上，採用統計多路複用的方式。 　　FR的工做範圍如圖。通常狀況下，用戶端路由器爲DTE設備，而FR交換機爲DCE設備。 ++++++++工做原理++++++++ 1.FR封裝 　　在cisco路由器上，第二層封裝默認爲cisco專有的HDLC。要配置幀中繼，則必須改成FR封裝。FR有兩種封裝方式：cisco和ietf。 2.DLCI 　　FR使用DLCI（Data Link Control Identifier）來標識一條VC，至關於一個二層地址。DLCI的取值爲0~1023（某些值具備特殊意義），通常是由服務提供商提供的（通常爲16~1007）。DLCI通常只具備本地意義，即它只在必須直連的兩臺設備之間那條鏈路上惟一，不一樣物理鏈路上的DLCI值能夠相同，而鏈接兩臺遠端路由器的一條PVC兩端的DLCI值能夠不一樣。某些特殊狀況下，好比使用了LMI的某些特性時，DLCI能夠被賦予全局意義用於全局尋址。 3.LMI 　　幀中繼利用LMI進行鏈路和用戶的管理。LMI是FR的一個擴展，用於在DTE和DCE之間動態得到網絡狀態信息。 　　因爲廠商和標準組織分別開發，致使LMI有三種互不兼容的類型：ansi（ANSI）；cisco（cisco+Nortel+DEC）；q933a（ITU-T）。提供商的FR交換機和用戶的DTE設備間的LMI類型必須匹配。在cisco IOS版本11.2之後，LMI類型能夠由LMI信令自動感知，所以用戶DTE設備上能夠不用配置LMI類型。 　　LMI使用保留的DLCI值。好比DLCI=0表示ANSI和ITU-T定義的LMI，而DLCI=1023爲cisco定義的LMI。 LMI的做用： >>keepalive機制：用以驗證數據正在流動 >>狀態機制：按期報告PVC的存在和加入/刪除狀況 　　三種PVC狀態： 　　>>active：鏈接活躍，路由器能夠交換數據 　　>>inactive：本地路由器到FR交換機是可工做的，但遠程路由器到FR交換機的鏈接不能工做 　　>>deleted：沒有從FR交換機收到LMI >>多播機制：容許發送者發送一個單一幀但可以經過網絡傳遞給多個接受者 >>全局尋址：賦予DLCI全局意義 4.映射表和交換表 　　FR利用幀中繼映射表和幀中繼交換表進行數據包的傳遞和交換。 =============================================================== 映射表：IP到DLCI的映射。保存於路由器上。靜態或Inverse-ARP生成。 遠端路由器地址 DLCI 192.168.1.2 100 交換表：入DLCI與出DLCI之間的映射。保存於交換機上。通常靜態指定（PVC）。 IN Port IN DLCI OUT Port OUT DLCI s0 100 s1 200 =============================================================== 交換過程： 　　具體來講，當與幀中繼網絡相連的路由器接收到一個數據包時，它首先根據目的地址查找它的路由表，並找到下一跳路由器；而後根據下一跳路由器查找幀中繼映射表，找到能夠到達下一跳路由器的對應虛鏈路的DLCI號；接着把數據包今後虛鏈路中傳送出去。當幀中繼交換機接收到後，它根據數據包進來的端口和DLCI號，查找幀中繼交換表並找到出去的端口和DLCI號；而後將數據包交換到出口的DLCI上去，完成數據包的傳遞工做。在FR網絡中的其它交換機也做相似的處理，最後達到下一跳路由器上，完成幀中繼網絡的中繼功能。 5.Inverse-ARP 　　Inverse-ARP（逆向ARP）用於完成第三層協議地址（如IP）向DLCI的映射，相似Ethernet中的RARP：根據DLCI請求對應的遠端路由器IP。 　　如前所述，Inverse-ARP用於自動生成幀中繼映射表。路由器在每條VC上發送IARP查詢，交換機根據已有的交換表傳送到全部對端路由器，目的路由器響應查詢包，送回其IP。 　　須要注意的是，使用子接口時，IARP會失效。解決方法有兩個：用frame-relay map命令手動配置映射表；在子接口中顯式地指定DLCI（指定後能用IARP自動生成map）。 6.子接口 　　因爲FR是一個NBMA（NonBroadcast MultiAccess）網絡，一條物理鏈路上存在多條VC時，若是啓用了水平分割，則會致使不一樣VC之間的路由信息沒法相互傳遞；而若是關閉水平分割，則可能致使路由環路問題。採用子接口能夠解決上述問題。 　　子接口爲邏輯建立的模擬物理接口的實體，它的功能與物理接口的功能沒有什麼區別，所以咱們能夠在一個物理端口上創建多個邏輯接口。這樣每個接口在功能上等價與一個物理接口，所以能夠打破水平分割的原理限制。 　　子接口有兩種模式：點對點（point-to-point）和多點（multipoint）模式。沒有默認值，在配置時必須指明任何一個模式。 　　1）點對點模式：一個單獨子接口創建一條PVC，這PVC鏈接到遠端路由器一個子接口或物理端口，每一個子接口就能夠有本身獨立的DLCI； 　　2）多點模式：一個單獨子接口可創建多條PVC，不過加入的接口都應該處在同一子網。這種狀況下，每一個子接口與不劃分子接口直接採用物理接口的狀況類似，但其好處在於能夠提升物理鏈路的利用率，還能夠簡化NBMA拓撲下的OSPF的配置。 ++++++++FR配置++++++++ FR配置在串口上進行。當作實驗用路由器模擬FR交換機時，必須注意DCE一端連在模擬FR交換機上。 1.配置FR交換機 switch(config)#frame-relay switching   　　　　　　　　　　　 //將一臺路由器模擬成交換機 switch(config)#int s0/0 switch(config-if)#encapsulation frame-relay 　　　　　　　　 //配置封裝類型，cisco|ietf，缺省爲cisco switch(config-if)#frame-relay intf-type dce　　　　　　　　　  //設置端口類型，dce|dte switch(config-if)#frame-relay lmi-type cisco　　　　　　　　　 //設置管理類型，cisco|ansi|q933a switch(config-if)#frame-relay route 100 interface s0/1 200 　　 //創建交換表條目 switch(config-if)#clock rate 56000 switch(config-if)#no shut 2.配置用戶路由器 1）配置端口IP地址、配置FR封裝 2）因爲LMI類型能夠自動發現，路由器上可不配置 3）採用Inverse-ARP會自動生成幀中繼映射表；若對端路由器不支持Inverse-ARP，能夠靜態設置： 　　RTA(config-if)#frame-relay map ip <remoteIP> <DLCI> [broadcast] 4）若要啓用子接口，則對物理接口先作以下配置： RTC(config)#int s0 RTC(config-if)#no ip address 　　　　　　　　　　　　 //去掉物理接口IP子接口才起做用 RTC(config-if)#encap frame-relay 　　　　　　　　　　 //物理接口須要幀中繼封裝 RTC(config-if)#frame-relay lmi-type cisco 　　　　　　　 //設置管理類型 RTC(config-if)#no shut 　　　　　　　　　　　　　　　 //物理接口必須no shut子接口才能up 再配置RTC子接口： RTC(config)#int s0.1 point-to-point　　　　　　　　　　 //進入子接口並指明是點對點類型 RTC(config-subif)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 RTC(config-subif)#frame-relay interface-dlci 200　　　　 //設置本地DLCI號（顯示指定DLCI才能用IARP自動生成map，不然要手動map） RTC(config-subif)#exit 3.驗證FR配置 測試連通性：在路由器上互ping 查看交換機上虛電路：show frame-relay pvc 查看交換機交換表：show frame-relay route 查看路由器上映射表：show frame-relay map 查看路由器LMI信息：show frame-relay lmi 查看端口封裝：show int s0/0 ++++++++命令小結++++++++ switch(config)#frame-relay switching 將一臺路由器模擬成交換機 switch(config-if)# encapsulation frame-relay [cisco|ietf] 配置封裝類型，缺省爲cisco switch(config-if)#frame-relay intf-type [dce|dte] 指明端口類型 switch(config-if)#frame-relay lmi-type [cisco|ansi|q933a] 設置管理類型（只在FR交換機上） Router(config-if)# frame-relay map ip <remoteIP> <DLCI> [broadcast] 創建靜態的本地DLCI和遠端IP映射。broadcast參數代表該鏈路容許廣播。因爲FR是NBMA，拓撲爲hub-and-spoke，默認不支持廣播，收到廣播/組播地址的包會忽略。若是FR要支持廣播/組播（好比不少路由協議的更新包就使用廣播/組播地址），則必須使用broadcast參數。這個廣播指的是「僞廣播」。當hub收到一個廣播/組播包時，把更新複製多份發給每一個spoke端，從而支持所謂的「廣播」。 switch(config-if)# frame-relay route <IN DLCI> <OUT Port> <OUT DLCI> 創建交換表記錄 Router(config-subif)# frame-relay interface-dlci <DLCI> 設置本地DLCI號。在子接口中，必須顯示指定DLCI才能用Inverse-ARP自動生成map，不然只能使用靜態map