帧中继协议
课程7 帧中继协议
目录
1 课程说明
课程介绍 1 课程目标 1 相关资料 1
2 第一节帧中继协议介绍
1.1帧中继概述 2
1.2 帧中继的历史 2
1.3 网络交换技术及其特点 2
1.4 帧中继的技术和市场起因 4
1.5 帧中继技术的特点 5
1.6 什么情况下适用帧中继 6
7 第二节帧中继协议介绍及应用
2.1 帧中继协议的一些概念7
2.2 帧中继的应用8
2.3 帧中继PVC交换9
2.4 帧中继的带宽管理10
12 第3课帧中继帧格式
3.1 Q.922附录A介绍12
3.2 IETF封装12
3.3 CISCO封装15
17 第四节帧中继LMI协议
4.1 LMI协议简介17
4.2 Q.933附录A 17
22 第五节InARP协议介绍
24 缩略词表
课程说明
课程介绍
本教材介绍了帧中继技术的起因、发展、特点及应用等，阐述了有关帧中继
的一些基本概念，注重介绍了帧中继的封装协议、LMI协议和INARP协议。课程目标
完成本课程学习，学员能够掌握：
?了解帧中继的特点、技术条件、应用等
?理解帧中继的基本概念，了解帧中继的一些协议
相关资料
《帧中继技术及其应用》
《QUIDWAY路由器用户手册》
第一节帧中继协议介绍
1.1帧中继概述
概括的讲，帧中继技术是在数据链路层用简化的方法传送和交换数据单元的
快速分组交换技术。帧中继技术是在分组交换技术充分发展，数字与光纤传
输线路逐渐代替已有的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展
起来的。
1.2 帧中继的历史
1986年AT&T首先在其有关ISDN的技术规范中提出帧中继业务；1988年国际
电信联盟ITU-T公布第一个有关帧中继业务框架的标准I.122；1989年美国国家
标准委员会ANSI开始帧中继技术标准的研究工作；1990年CISCO、DEC、NT
和STRATACOM联合创建帧中继委员会；1991年帧中继委员会改名为帧中继
论坛，并开始标准的制定工作。迄今ITU-T、ANSI和帧中继论坛制定了帧中继
的一系列标准，帧中继技术日趋完善。有关标准见附录。
1.3 网络交换技术及其特点
为了对帧中继有一个概括的了解和认识，首先简要回顾一下网络交换技术的
发展。随着数据通讯技术的发展和演变，网络交换技术有电路方式、分组方
式、帧方式、信元方式和交换型多兆比特数据业务（SMDS）。
电路方式是基于电话网电路交换的原理，当用户要求发送数据时，交换机就
在主叫用户和被叫用户之间接通一条物理的数据传输通路。特点是时延小、
“透明”传输（即传输通路对用户数据不进行任何修正或解释）、信息传输
的吞吐量大。缺点是所占带宽固定，网络资源利用率低。
分组方式是一种存储转发的交换方式。他是将需要传输的信息划分为一定的
长度的包（分组），以分组为单位进行存储转发的。每个分组信息都载有接
收地址和发送地址的的标识，在传送分组之前必须首先建立虚电路，然后依
序传送。分组方式在线路上采用动态复用的技术来传送各个分组，带宽可以复用。
常用分组技术有以下几个特点：
1 传输质量高
分组交换方式具有差错控制功能，他不仅在节点交换机之间传输分组时采取差错校验与重发的措施，而且对于分组型终端，在用户部分也可以进行同样的差错控制，因而使分组在网内传输的出错率大大降低，一般传输线路的误码率在10E-5的情况下，网内全程的比特差错率在10E-10以下。比公用电信网（PSTN）的传输质量大为提高。
2 可靠性高
在电路交换方式中，一次呼叫的通信电路固定不变。在分组交换中，报文中的每个分组可以自由选择传输途径。当网内发生故障时，分组能自动选择另外的通路，不会造成通信中断。
3 分组多路通信
由于每个分组都含有控制信息，所以，尽管，分组型终端和分组交换机之间只有一条用户线相连，但可以同时和多个用户终端进行通信。这是公用电话网和电路交换的公用数据网所不能实现的。
缺点：由于采用存储转发方式工作，所以每个分组的传送延迟可达几百毫秒，时延比较大。
帧方式（帧中继）是在OSI参考模型第二层，即数据链路层使用简化的方法传送和交换数据单元的一种方式。由于在链路层的数据单元一般称做帧，故称为帧方式。采用帧方式的重要特点之一是将x.25分组交换网中分组节点的差错控制、确认重传、流量控制，防止拥塞等处理过程进行简化，缩短了处理时间，这对有效利用高速数字传输信道十分关键。x.25分组交换的时延在几十到几百毫秒，而帧中继交换可以减少一个数量级，达到几毫秒。
帧中继实现的条件和特点在后面详细介绍。
信元方式（Cell Model）是以信元为单位进行传送的一种技术。信元长度是固定的。信元方式也是一种快速分组技术，他将信息切割成固定长度的信元。信元由两部分构成，及信元头和信元净荷。信元头包含地址和控制信息，信
元净荷是用户数据。采用信元方式，网络不对信元的用户数据进行检查。但
是信元头的CRC比特将指示信元地址信息的完整性。
信元方式仅是一个非常宏观的概念，在具体应用中，还需规范详尽的格式和
协议，例如SMDS、ATM等。
ATM是一种全新的面向连接的快速分组技术，他综合了分组交换和电路交换
的优点，采用异步时分复用的方法，将信息流分成固定长度的信元，进行高
速交换。
交换型多兆比特数据业务（Switched Multimegabit Data Service, SMDS）是一
种高速的、无连接信元交换业务。SMDS的主要原理是将信息切割成固定长度
（53个字节）的信元在网上传输，采用帧方式的类似机理，由端系统完成差
错检查和重传的功能。这里不详细介绍了。
1.4 帧中继的技术和市场起因
从技术上分析帧中继业务的飞速发展有以下几个原因：
1 计算机的普及和局域网的使用促进了用户的数据通信的要求，特别是局域
网互连的要求。
2 服务器和端系统之间以及局域网之间的数据业务量特性经常是突发性的。
原有的数据通信手段，例如x.25技术难以满足处理突发性信息传输的要求。
3 数字传输系统的广泛使用，例如光纤或数字微波等先进传输手段，使得比
特差错率大大降低，为帧中继技术的使用创造了条件。
4 用户终端的智能化功能易于实现，可以完成帧的检错、重传和必要的控制
功能，而使网络的第三层处理变的毫无意义。
综上所述，随着计算机技术和通信技术的不断发展和相互结合，数据通信需
求的增长和网络传输性能的提高给帧中继技术带来了机会，使帧中继技术的
优势得以发挥。
帧中继技术自八十年代初诞生以来，发展非常迅速，从市场方面分析有以下
几个原因：
1 数据通信设备（如路由器）以专线方式连接，带来了许多弊病。首先专线
方式在带宽和接口的使用上是固定的，当用户需要改变带宽需求或需扩容时，
都不是很方便。其次是专线连接网络的造价昂贵，用户的租用费也很高。另
外专线方式若将用户两两连接，用户数量为n，则需要n(n-1)/2条电路，在网络
资源的管理和运用方面都不是有效的。
2 帧中继在初期运用时非常容易在原有的x.25的接口上进行软件升级来实现。
由于帧中继是基于x.25进行简化的快速分组交换技术，所以在许多使用帧中继
的终端应用中，不需要对原有的x.25设备进行硬件上的改造，只需要对其软件
进行升级就可以提供帧中继业务。
3 帧中继的灵活计费方式非常适用于突发性的数据通信。目前国际上许多运
营公司采用承诺信息速率（CIR）计费，CIR用户的通信费用大大降低。
4 帧中继技术可以动态分配网络资源，对于电信运营者来说，可以让用户使
用过剩的带宽，而且用户可以共享网络资源，而不需要重新投资。
1.5 帧中继技术的特点
帧中继仅完成OSI物理层和链路层核心层的功能，将流量控制、纠错等留给智
能终端完成，大大简化的节点机之间的协议；同时，帧中继采用虚电路技术，
能充分利用网络资源，因此帧中继具有吞吐量高、时延低、适合突发性业务
等特点。帧中继对于ATM网络，是一个重要的可选项。帧中继作为一种附加
于分组方式的承载业务引入ISDN，其帧结构与ISDN的LAPD结构一致，可以
进行逻辑复用。作为一种新的承载业务，帧中继具有很大的潜力，主要应用
在广域网中，支持多种数据型业务。
帧中继技术可归纳为以下几点：
1 帧中继技术主要用于传递数据业务，将数据信息以帧的形式进行传送。
2 帧中继传送数据使用的传输链路是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物
理连接上可以复用多个逻辑连接，可以实现带宽的复用和动态分配。
3 帧中继协议简化了X.25的第三层功能，使网络节点的处理大大简化，提高
了网络的对信息的处理效率。采用物理层和链路层的两级结构，在链路层也
只保留了核心子集部分。
4 在链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检测，但不提供发现错误后的
重传操作。省去了帧编号、流量控制、应答和监视等机制，大大节省了交换
机的开销，提高了网络吞吐量、降低了通信时延。一般帧中继用户的接入速
率在64kbps-2Mbps。
5 交换单元——帧的信息长度比分组长度要长，预约的最大帧长度至少要达
到1600字节/帧，适合封装局域网的数据单元。
6 提供一套合理的带宽管理和防止拥塞的机制，用户有效的利用预约的带宽，
即承诺的信息速率（CIR），还允许用户的突发数据占用未预定的带宽，以提
高网络资源的利用率。
7 与分组交换一样，帧中继采用面向连接的交换技术。可以提供SVC和PVC
业务，但目前已应用的帧中继网络中，只采用PVC业务。
1.6 什么情况下适用帧中继
帧中继技术适用于以下2种情况：
1 当用户需要数据通信，其带宽要求为64kbit/s - 2Mbit/s，而参与通信的各方
多于两个的时候使用帧中继是一种较好的解决方案。
2 当数据业务量为突发性时，由于帧中继具有动态分配带宽的功能，选用帧
中继可以有效的处理突发性数据。
第二节帧中继协议介绍及应用
2.1 帧中继协议的一些概念
帧中继协议是一种简化X.25的广域网协议，在控制面上提供虚电路
的管理，带宽管理和防止阻塞等功能。在用户面上它仅完成物理层和链
路层的功能，在链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检测，但是不提供
错误后重传操作。
帧中继协议是一种统计复用的协议，它在单一物理传输线路上能够
提供多条虚电路。每条虚电路是用DLCI来标识的。虚电路是面向连
接的，它提供了用户帧按顺序传送至目的。从建立虚电路方式的不同，将帧
中继虚电路分为两种类型：永久虚电路（PVC）和交换虚电路（SVC）。永久
虚电路是指给用户提供固定的虚电路。这种虚电路是通过人工设定产生的，
如果没有人取消它，它一直是存在的。交换虚电路是指通过协议自动分配的
虚电路，当本地设备需要与远端设备建立连接时，它首先向帧中继交换机发
出“建立虚电路请求”报文，帧中继交换机如果接受该请求，就为它分配一
虚电路。在通信结束后，该虚电路可以被本地设备或交换机取消。也就是说
这种虚电路的创建/删除不需要人工操作。
虚电路的DLCI只在本地接口和与之直接相连的对端接口有效，只具有本地意
义，不具有全局有效性，即在帧中继网络中，不同的物理接口上相同的DLCI
并不表示是同一个虚连接。例如在路由器串口1上配置一条DLCI为100的PVC，
在串口2上也可以配置一条DLCI为100的PVC，因为在不同的物理接口上，这两
个PVC尽管有相同的DLCI，但并不是同一个虚连接。
在帧中继中支持子接口的概念，在一个物理接口上可以定义多个子接口，子
接口和主接口共同对应一个物理接口。子接口只是逻辑上的接口，在逻辑上
与主接口的地位是平等，在子接口上可以配置IP地址，DLCI和MAP。在同一个
物理接口下的主接口和子接口不能指定相同的DLCI，因为他们对应同一个物
理接口，每个物理接口上的DLCI必须是唯一的。
帧中继网络用户接口上最多可支持1024条虚电路，其中用户可用的DLCI范围
是16-1007，其余为协议保留，供特殊使用。如帧中继LMI协议占用DLCI为0和
1023的PVC。由于帧中继虚电路是面向连接的，本地不同的DLCI连接到不同的
对端设备（如图1：DLCI=50对应Router B，DLCI=60对应Router C）。帧中继
地址映射（MAP）是把对端设备的协议地址与连接对端设备的DLCI关联起来，
以便高层协议使用对端设备的协议地址能够寻址到对端设备。
目前在帧中继中使用最多的方式是永久虚电路方式，即手工配置虚电路方式。
由于它的简单、高效和复用，使之特别适用于数据通信。它的典型的永久虚
电路应用如图2.1：
2.2 帧中继的应用
帧中继比较典型的应用有两种：帧中继接入和帧中继交换。帧中继接入即作
为用户端承载上层报文，接入到帧中继网络中。帧中继交换指在帧中继网络
中，直接在链路层通过PVC交换转发用户的报文。
帧中继网提供了用户设备（如路由器，桥，主机等）之间进行数据通信的能
力，用户设备被称作数据终端设备（即DTE）；为用户设备提供接入的设备，
属于网络设备，被称为数据通信设备（即DCE）。DTE和DCE之间的接口被称为
用户——网络接口（即UNI）；网络与网络之间的接口被称为网间网接口（即
NNI）。帧中继网络可以是公用网络或者是某一企业的私有网络（如图2.2），
也可以是直接连接（如图2.3）。
图2 通过专线互连局域网
2.3 帧中继PVC交换
帧中继PVC交换是根据PVC路由表来完成的。PVC路由表有如下结构：
输入接口输入DLCI 输出接口输出
DLCI
PVC 路由表可以手工产生的，也可以自动产生，根据该路由表就可以完成帧交换功能。我们可以看到帧交换功能是非常简单的。比较麻烦的是PVC 状态的维护。
当一个PVC 经过多个网络时，该PVC 称为多网络PVC （Multi-network PVC ）。它是由每个单一网络的PVC 构成，这种单一网络的PVC 称为PVC 段（PVC segment ）。如图2.4：
图2.4 多网络PVC
只有所有的PVC 段都设置完成，才构成一条多网络PVC 。由于每个PVC 段是在各自网络内设置的，不可能同时完成。通过NNI 的LMI 协议能够双向传递PVC 段的状态，该状态一直传递到两端的DCE ，再由DCE 通知DTE ，从而DTE 能够了解PVC 的端到端状态。如果所有的PVC 段都设置完成，DTE 能够发现一条可用的多网络PVC 。
2.4 帧中继的带宽管理
帧中继是统计复用协议，实现了带宽资源的动态分配，因此它适合为具有大量突发数据（如LAN ）的用户提供服务。但如果某一时刻所有用户的数据流量之和超过可用的物理带宽时，帧中继网络就要实施带宽管理。它通过为用户分配带宽控制参数，对每条虚电路上传送的用户信息进行监视和控制。 帧中继网络为每个帧中继用户分配三个带宽控制参数：Bc 、Be 和CIR 。同时，每隔Tc 时间间隔对虚电路上的数据流量进行监视和控制。CIR
是网络与用户约
定的用户信息传送速率，即承诺信息速率。如果用户以小于等于CIR的速率传送信息，应保证这部分信息的传送。Bc是网络允许用户以CIR速率在Tc时间间隔传送的数据量，即Tc = Bc/CIR。Be 是网络允许用户在Tc时间间隔内传送的超过Bc的数据量。
网络对每条虚电路进行带宽控制，采用如下策略，如图2.5所示：
在Tc内：
当用户数据传送量<= Bc时，继续传送收到的帧；
当用户数据传送量> Bc但<= Bc+Be时，将Be范围内传送的帧的DE比特置“1”，若网络未发生严重拥塞，则继续传送，否则将这些帧丢弃；
当Tc内用户数据传送量>Bc+Be时，将超过范围的帧丢弃。
举例来说，如果约定一条PCV的CIR=128Kbit/s，Bc=128kbit，Be=64kbit，则Tc=Bc/CIR=1s。在这一段时间内，用户可以传送的突发数据量可达到Bc+Be=192kbit，传送数据的平均速率为192kbit/s，其中，正常情况下，Bc范围内的128kbit的帧在拥塞情况下，这些帧也会被送达终点用户，若发生了严重拥塞，这些帧会被丢弃。
Be范围内的64Kbit的帧的DE比特被置为“1”，在无拥塞的情况下，这些帧会被送达终点用户，若发生拥塞，则这些帧会被丢弃。
图2.5
第3课帧中继帧格式
3.1 Q.922附录A介绍
Q.922协议完成链路层功能。而Q.922附录A主要完成链路层的核心功能，它
的功能主要包括：
?使用地址字段进行帧的复用/分路
?帧的封装和去封装、发送和接收。即将需要传送的信息按照一定的格式组装成帧，反过来，对收到的帧进行去封装。
Q.922附录A中规定了帧中继数据链路层协议，包括帧中继帧结构、地址格式、
寻址方式及传输方面的规定。
3.2 IETF封装
《RFC1490》文档中详细描述了IETF封装格式。
IETF封装格式的帧头字段基本参照Q.922附录A的规范。如图3.1所示。
1 标志字段（Flag）
标志字段（Flag）为01111110（0x7E），作用是标志一帧的开始和结束。
图3.1 IETF 帧格式
2 地址字段
地址字段的主要用途是区分同一通路上多个数据链路连接，以便实现帧的复用/分路。
Q.922地址一般由2个字节组成，含有一个10-bit的DLCI。在某些网络中Q.922地址会可选的增加到3或4个字节。如图3.2所示：
图3.2 2个字节的地址字段
地址字段通常包括地址字段扩展比特EA，命令/响应指示C/R，帧可丢失比特DE，前向显式拥塞比特FECN，后向显式拥塞比特BECN，数据链路连接标识符DLCI。
其中DLCI是一个10bit的数字，值范围从0到1023。DLCI用来标识用户网络接口（UNI）或网络网络接口（NNI）上承载通路的虚连接。
3 控制字段
控制字段代表帧的类型。IETF封装格式的控制字段值为十六进制03，即未编号帧。
4 Optional Pad字段
Optional Pad字段用来使该帧的其余部分对齐到一个两字节的边界（即字对齐），该字段是可选的，如果需要，其值为0。
5 NLPID字段
Network Level Protocol ID (NLPID) 字段由ISO和CCITT管理，用于区别各种不同的协议，如IP，CLNP和SNAP等。该字段告诉接收方该帧封装的是什么协议的包。在帧中继封装中NLPID的值不能为0。
有些协议分配了NLPID，但因为NLPID的值有限，不是所有的协议都分配了指定的NLPID。当没有分配NLPID的协议经过帧中继网络时，将使用NLPID为
0x80的值，指明后面跟随的是SNAP。OUI为3个字节，值随协议的不同而不同，PID是协议的类型，有一个pad填充字节来把协议数据对齐到两个字节边界。如图3.3所示。如果一个协议分配了NLPID，将使用如图3.4之格式。该NLPID 封装不需要一个pad字节来对齐。
图3.3 分配了NLPID的协议的帧格式
图3.4 SNAP的帧格式
在IETF封装中，Q.933的NLPID为0x08，IP 的NLPID为0xCC。IPX、INARP
和FRAGMENT帧使用SNAP的NLPID，IPX和INARP的OUI的值为
0x00-00-00 ，FRAGMENT的OUI的值为0x00-80-C2；PID值分别为0x8137、
0x0806、0x000D。
6 帧校验序列字段（FCS）
FCS字段是一个16比特的序列，FCS具有很强的检错能力，它能检测出在任何
位置上的3个以内的错误、所有奇数个错误、16个比特之内的连续错误以及大
部分的大量突发错误。
3.3 CISCO封装
CISCO路由器除支持IETF封装格式外，还支持一套自己的标准的封装格式。
CISCO封装格式与IETF封装格式在LMI及INARP帧的封装上相同，仅在IP及
IPX帧的封装上有所不同。CISCO的封装格式相对IETF来说比较简单，它的
IP和IPX帧的帧头只有4个字节。前两个字节与IETF相同，为Q922地址。后两
个字节为协议的NLPID，IP帧为0x0800，IPX为0x8137。
第四节帧中继LMI协议
4.1 LMI协议简介
在永久虚电路方式时，不管是网络设备还是用户设备都需要知道PVC的当前状
态（可用/不可用）。监控永久虚电路状态的协议叫本地管理接口（Local
Management Interface，LMI）协议，目前有ITU-T的Q.933附件A，ANSI的T1.617
附件D。具体内容请参见协议文本。该协议属于控制面上的功能。在CISCO路
由器中，除了支持上面两种协议外，还支持一种有CISCO和另外几家公司联合
制定的标准，称为CISCO标准。这里我们主要介绍一下Q.933附录A标准
的LMI，另外两种标准的LMI与之大同小异，在后面会简单的介绍一下。4.2 Q.933附录A
Q.933附录A是LMI协议中使用最多的一种。Q.933附录A中规定了LMI协议的
信息单元和实现的规程。
本地管理接口（LMI）模块用于管理永久虚电路PVC，包括PVC的增加、删除，
PVC链路完整性检测，PVC的状态等。
LMI协议规程包括：
1）增加PVC的通知。
2）删除PVC的探测。
3）已设置的PVC的可用（激活）或不可用（未激活）状态的通知。
4）链路完整性检验。
LMI协议的消息（MESSAGE）类型有两种：状态（STATUS）消息和状态请
求（STATUS ENQUIRY）消息。状态请求消息由DTE端发送用来向DCE端请
求虚电路的状态或验证链路完整性。状态消息是当DCE端收到状态请求消息
后向DTE端发送的一个应答消息，用于传送虚电路的状态或验证链路完整性。
LMI协议的报文（REPORT）类型有三种：全状态（FULL STATUS）报文，
链路完整性验证（LINK INTEGRITY VERIFICATION ONLY）报文，异步PVC
状态（SINGLE PVC ASYNCHRONOUS STATUS）报文。链路完整性验证报
文只用于验证链路的完整性；全状态报文除了用于验证链路的完整性，还传递PVC的状态；异步PVC状态报文不具有状态请求消息，只是用于PVC状态改变时，及时通知DTE端PVC的状态。
Q.933附录A使用DLCI=0的虚电路传送STATUS或STATUS ENQUIRY消息报文。
STATUS 消息用于应答STATUS ENQUIRY消息以通知PVC的状态或链路完整性检测，它包含以下信息单元：
Value Length
1 Protocol discriminator 0x08 1
2 Call reference 00 1
3 Message type 0x7d 1
4 Report type 3
5 Link integrity verification 4
6 PVC status 5-7
STATUS ENQUIRY消息用于询问PVC的状态和链路完整性，它包含以下信息单元：
Value Length
1 Protocol discriminator 0x08 1
2 Call reference 00 1
3 Message type 0x75 1
4 Report type 3
5 Link integrity verification 4
Report type信息单元的格式如下：
1 information element identifier 0x51
2 Length of report type contents 0x01
3 Type of report
其中Type of report值：
0 Full status ( status of all PVCs on the bearer channel)
1 Link integrity verification only
帧中继协议原理及配置
帧中继协议原理及配置 【复习旧课】（教学手段：课堂提问） 【引入新课】（教学手段：创设情景） 【讲授新课】（教学手段：教师讲授） 一、 帧中继概述 帧中继（Frame Relay ，简称FR ）是以X.25 分组交换技术为基础，摒弃其中复杂的检、纠错过程，改造了原有的帧结构，从而获得了良好的性能。帧中继的用户接入速率一般为64 kbps ～2 Mbps ，局间中继传输速率一般为2 Mbps 、34 Mbps ，现已可达155 Mbps 。 1. 帧中继简介 帧中继技术继承了X.25 提供的统计复用功能和采用虚电路交换的优点，但是简化了可靠传输和差错控制机制，将那些用于保证数据可靠性传输的任务（如流量控制和差错控制等）委托给用户终端或本地结点机来完成，从而在减少网络时延的同时降低了通信成本。帧中继中的虚电路是帧中继包交换网络为实现不同DTE 之间的数据传输所建立的逻辑链路，这种虚电路可以在帧中继交换网络内跨越任意多个DCE 设备或帧中继交换机。 图6-4 帧中继网络 一个典型的帧中继网络是由用户设备与网络交换设备组成，如图6-4所示。作为帧中继网络核心设备的FR 交换机其作用类似于我们前面讲到的以太网交换机，都是在数据链路层完成对帧的传输，只不过FR 交换机处理的是FR 帧而不是以太帧。帧中继网络中的用户设备负责把数据帧送到帧中继网络，用户设备分为帧中继终端和非帧中继终端两种，其中非帧中继终端必须通过帧中继装拆设备（FRAD ）接入帧中继网络。 2. 帧中继的特点 帧中继具有如下特点： ● 帧中继技术主要用于传递数据业务，将数据信息以帧的形式进行传送。 ● 帧中继传送数据使用的传输链路是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可以复用多个逻辑连接，可以实现带宽的复用和动态分配。 ● 帧中继协议简化了X.25的第三层功能，使网络节点的处理大大简化，提高了网络对信息的处理效率。采用物理层和链路层的两级结构，在链路层也只保留了核心子集部分。 ● 在链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检测，但不提供发现错误后的重传。省去了帧编号、流量控制、应答和监视等机制，大大节省了交换机的开销，提高了网络吞吐量、 局域网 局域网
帧中继协议
帧中继协议 刷钻代码https://www.wendangku.net/doc/a511329754.html,/ 一、数据链路层帧方式接入协议(LAPF) 1、LAPF基本特性 LAPF(Link Access Procedures to Frame Mode Bearer Services)是帧方式承载业务的数据链路层协议和规程，包含在ITU-T建议Q.922中。LAPF的作用是再ISDN用户-网络接口的B、D或H通路上为帧方式承载业务，在用户平面上的数据链路(DL)业务用户之间传递数据链路层业务数据单元(SDU)。 LAPF使用I.430和I.431支持的物理层服务，并允许在ISDN B/D/H通路上统计复用多个帧方式承载连接。LAPF也可以使用其它类型接口支持的物理层服务。 LAPF的一个子集，对应于数据链路层核心子层，用来支持帧中继承载业务。这个子集称为数据链路核心协议(DL-CORE)。LAPF的其余部分称为数据链路控制协议(DL-CONTROL)。 LAPF提供两种信息传送方式：非确认信息传送方式和确认信息传送方式。 2、LAPF帧结构 LAPF的帧由5种字段组成：标志字段F、地址字段A、控制字段C、信息字段I和帧检验序列字段FCS。 标志字段(Flag)是一个特殊的八比特组01111110，它的作用是标志一帧的开始和结束。在地址标志之前的标志为开始标志，在帧校验序列(FCS)字段之后的标志为结束标志。
地址字段A的主要用途是区分同一通路上多个数据链路连接，以便实现帧的复用/分路。地址字段的长度一般为2个字节，必要时最多可扩展到4个字节。地址字段通常包括地址字段扩展比特EA，命令/响应指示C/R，帧可丢失指示比特DE，前向显式拥塞比特FECN，后向显示拥塞比特BECN，数据链路连接标识符DLCI和DLCI扩展/控制知识比特D/C等7个组成部分。 控制字段C分3种类型的帧：信息帧(I帧)用来传送用户数据，但在传拥护数据的同时，I帧还捎带传送流量控制和差错控制信息，以保证用户数据的正确传送；监视帧(S帧)专门用来传送控制信息，当流量和差错控制信息没有I帧可以“搭乘”时，需要用S帧来传送；无编号帧(U帧)，有两个用途：传送链路控制信息以及按非确认方式传送用户数据。 信息字段I包含的是用户数据，可以是任意的比特序列，它的长度必须是整数个自己，LAPF信息字节的最大默契长度为260个字节，网络应能支持协商的信息字段的最大字节数至少为1598，用来支持例如LAN互联之类的应用，以尽量减少用户设备分段和重装用户数据的需要。 帧校验序列字段FCS是一个16比特的序列。它具有很强的检错能力，它能检测出在任何位置上的3个以内的错误、所有的奇数个错误、16个比特之内的连续错误以及大部分的大量突发错误。 3、LAPF帧交换过程 LAPF的帧交换过程是对等实体之间在D/B/H通路或其它类型物理通路上传送和交换信息的过程，进行交换的帧有I帧、S帧和U帧。 采用非确认信息传送方式时，LAPF的工作方程十分简单，用到的帧只有一种，即无编号信号帧UI。UI帧的I段包含了用
帧中继协议
课程7 帧中继协议
目录 1 课程说明 课程介绍 1 课程目标 1 相关资料 1 2 第一节帧中继协议介绍 1.1帧中继概述 2 1.2 帧中继的历史 2 1.3 网络交换技术及其特点 2 1.4 帧中继的技术和市场起因 4 1.5 帧中继技术的特点 5 1.6 什么情况下适用帧中继 6 7 第二节帧中继协议介绍及应用 2.1 帧中继协议的一些概念7 2.2 帧中继的应用8 2.3 帧中继PVC交换9 2.4 帧中继的带宽管理10 12 第3课帧中继帧格式 3.1 Q.922附录A介绍12 3.2 IETF封装12 3.3 CISCO封装15 17 第四节帧中继LMI协议 4.1 LMI协议简介17 4.2 Q.933附录A 17 22 第五节InARP协议介绍 24 缩略词表
课程说明 课程介绍 本教材介绍了帧中继技术的起因、发展、特点及应用等，阐述了有关帧中继 的一些基本概念，注重介绍了帧中继的封装协议、LMI协议和INARP协议。课程目标 完成本课程学习，学员能够掌握： ?了解帧中继的特点、技术条件、应用等 ?理解帧中继的基本概念，了解帧中继的一些协议 相关资料 《帧中继技术及其应用》 《QUIDWAY路由器用户手册》
第一节帧中继协议介绍 1.1帧中继概述 概括的讲，帧中继技术是在数据链路层用简化的方法传送和交换数据单元的 快速分组交换技术。帧中继技术是在分组交换技术充分发展，数字与光纤传 输线路逐渐代替已有的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展 起来的。 1.2 帧中继的历史 1986年AT&T首先在其有关ISDN的技术规范中提出帧中继业务；1988年国际 电信联盟ITU-T公布第一个有关帧中继业务框架的标准I.122；1989年美国国家 标准委员会ANSI开始帧中继技术标准的研究工作；1990年CISCO、DEC、NT 和STRATACOM联合创建帧中继委员会；1991年帧中继委员会改名为帧中继 论坛，并开始标准的制定工作。迄今ITU-T、ANSI和帧中继论坛制定了帧中继 的一系列标准，帧中继技术日趋完善。有关标准见附录。 1.3 网络交换技术及其特点 为了对帧中继有一个概括的了解和认识，首先简要回顾一下网络交换技术的 发展。随着数据通讯技术的发展和演变，网络交换技术有电路方式、分组方 式、帧方式、信元方式和交换型多兆比特数据业务（SMDS）。 电路方式是基于电话网电路交换的原理，当用户要求发送数据时，交换机就 在主叫用户和被叫用户之间接通一条物理的数据传输通路。特点是时延小、 “透明”传输（即传输通路对用户数据不进行任何修正或解释）、信息传输 的吞吐量大。缺点是所占带宽固定，网络资源利用率低。 分组方式是一种存储转发的交换方式。他是将需要传输的信息划分为一定的 长度的包（分组），以分组为单位进行存储转发的。每个分组信息都载有接 收地址和发送地址的的标识，在传送分组之前必须首先建立虚电路，然后依
7帧中继链路与上层协议的交互
11 帧中继链路与上层协议的交互 2008-08-19 23:15 15页的东西，很长，帧中继链路和OSPF网络类型的交互，很乱，再整理一下吧：都有些什么呢？嗯，有这些： 一、很NA的理论； 二、用Tunnel搭建远距离的链中继二层链路； 三、帧中继与OSPF网络类型的交互，这个最杂了，总结一下吧： 关于帧中继的不支持广播的问题： 1、帧中继是NBMA非广播型多路访问，由于不支持广播，所以在帧中继链路上运行依赖广播的RIP V1，是起不来的，当然，对于依赖组播的RIP V 2、EIGRP和OSPF，也是跑不下来的,实验中可以看到（组播在后面，现在还不怎么有概念）。怎么解决这个问题呢？在MAP映射里面加broadcast参数，将一个数据包复制成几份扔到各个DLCI管道里面去。反向ARP的话是自动加了这个参数的，手动映射的话必须得注意加上这个参数。再说一个吧，rip v2在帧中继链路上默认在主接口是关闭了水平分割的，但子接口开启，而EIGRP是默认开启的。 2、关于OSPF在帧中继链路上的问题： (1)邻居建立的问题：解决方法：改网络类型、单播建邻居 (2)角色混乱的问题：解决方法：改优先级，spoke端不参与竞选 (3)数据通信的问题：解决方法：做二层PVC和IP地址的映射（不增加PVC） 多播又是怎么发送数据包的?(这个不急,可以学了多播了再说) OSPF有五种网络类型，在帧中继链路上默认是NBMA，即或是帧中继二层链路加上了广播参数，即二层支持广播，OSPF也认为组播包发不出去而不发HELLO包，所以邻居关系无法建立，协议无法运行。 解决方法1：改OSPF网络类型,让OSPF用组播建立邻居: 改OSPF网络类型为点对多点，这时不管二层链路是全互联还是HUB-AND-SPOKE,角色混乱问题和路由数据包的发送问题都不存在值得注意的是:这个MA域的所有路由上的OSPF链路类型必须一致,否则即使能建立邻居,也不能正常传递路由.还有在HUB-AND-SPOKE二层链路上,各个路由器都会出现所有参与OSPF的路由器接口地址的32位主机路由;看一下二层链路是多点子接口的情况,现在是三个路由器多点子接口全互联,也就是三个路由器都还连着其他网络.将主接口和子接口的反向ARP关掉,或者不关开启LMI本地管理协议,在子接口做MAP映射.结果很正常,三个问题都没有出现(很奇怪,看了一下OSPF的接口,这是默认的NBMA三层网络,为什么在多点子接口下就不存在上述三个问题了呢?).这是三层网络为默认的NBMA的情况, NBMA都没有问题,改成点到多点应该更没有问题吧. 看一下,的确没有这三个问题,不过要注意的是这时会生成MA网络中参与OSPF 的接口地址的32位主机路由.现在看二层是HUB-AND-SPOKE的情况.这又是畸形