帧中继技术介绍


帧中继

帧中继协议简介

帧中继协议是一种简化的X.25广域网协议。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。每条虚电路用数据链路连接标识(Data Link Connection IdentifierDLCI)来标识,DLCI只在本地接口和与之直接相连的对端接口有效,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电路。

帧中继网络既可以是公用网络或者是某一企业的私有网络,也可以是数据设备之间直接连接构成的网络。

概念介绍

DTE:帧中继网络提供了用户设备(如路由器和主机等)之间进行数据通信的能力,用户设备被称作数据终端设备(Data Terminal EquipmentDTE);

DCE:为用户设备提供接入的设备,属于网络设备,被称为数据电路终接设备(Data Circuit-terminating EquipmentDCE);

UNIDTEDCE之间的接口被称为用户网络接口(User Network InterfaceUNI);

NNI:网络与网络之间的接口被称为网间网接口(Network-to-Network InterfaceNNI)。

虚电路介绍

根据虚电路建立方式的不同,虚电路分为两种类型:永久虚电路(Permanent Virtual CircuitPVC)和交换虚电路(Switched Virtual CircuitSVC)。手工设置产生的虚电路称为永久虚电路。通过协议协商产生的虚电路称为交换虚电路,这种虚电路由帧中继协议自动创建和删除。目前在帧中继中使用最多的方式是永久虚电路方式。

在永久虚电路方式下,需要检测虚电路是否可用。本地管理接口(Local Management InterfaceLMI)协议就是用来检测虚电路是否可用的。LMI协议用于维护帧中继协议的PVC表,包括:通知PVC的增加、探测PVC的删除、监控PVC状态的变更、验证链路的完整性。系统支持三种本地管理接口协议:ITU-TQ.933附录AANSIT1.617附录D以及非标准兼容协议。

LMI协议的基本工作方式是:DTE设备每隔一定的时间间隔发送一个状态请求报文(Status Enquiry报文)去查询虚电路的状态,DCE设备收到状态请求报文后,立即用状态报文(Status报文)通知DTE当前接口上所有虚电路的状态。

对于DTE侧设备,永久虚电路的状态完全由DCE侧设备决定;对于DCE侧设备,永久虚电路的状态由网络来决定。在两台网络设备直接连接的情况下,DCE侧设备的虚电路状态是由设备管理员来设置的。

帧中继协议参数

帧中继协议的参数以及含义如1所示。

表1 帧中继协议参数含义

工作方式

参数含义

取值范围

缺省值

DTE

请求PVC状态的计数器(N391

1255

6

错误门限(N392

110

3

事件计数器(N393

110

4

用户侧轮询定时器(T391),当为0时,表示禁止LMI协议

032767

(单位:秒)

10

(单位:秒)

DCE

错误门限(N392

110

3

事件计数器(N393

110

4

网络侧轮询定时器(T392

530

(单位:秒)

15

(单位:秒)

 

这些参数由Q.933的附录A规定,各参数的含义如下:

DTE工作方式相关的参数含义:

l              N391:用来定义链路完整性验证报文和链路状态查询报文的发送比例,即(链路状态查询报文数:链路完整性验证报文数) = 1N391-1

l              N392:表示在被观察的事件总数中发生错误的门限。

l              N393:表示被观察的事件总数。

l              T391:这是一个时间变量,它定义了DTE设备发送状态请求报文的时间间隔。

DTE设备每隔一定的时间间隔(由T391决定)要发送一个状态请求报文去查询链路状态,DCE设备收到该报文后应立即发送状态响应报文。(状态请求报文有两种类型:链路完整性验证报文和链路状态查询报文。)如果DTE设备在规定的时间内没有收到响应,就记录该错误。如果错误次数超过门限,DTE设备就认为物理通路不可用,所有的虚电路都不可用。上面两个参数一起定义了“错误门限”。即:如果DTE设备发送N393个状态请求报文中,发生错误数达到N392DTE设备就认为错误次数达到门限,并认为物理通路不可用,所有的虚电路都不可用。

DCE工作方式相关的参数含义:

l              N392N393两个参数与“DTE工作方式相关的参数”一节中意义相似,区别在于:DCE设备要求DTE设备发送状态请求报文的固定时间间隔由T392决定,不同于DTET391决定,若DCET392时间间隔内没有收到DTE的状态请求报文,则记录错误数。

l              T392:这是一个时间变量。它定义了DCE设备等待一个状态请求报文的最长时间,它应该比T391值大。

帧中继地址映射

帧中继地址映射是把对端设备的协议地址与对端设备的帧中继地址(本地的DLCI)关联起来,使高层协议能通过对端设备的协议地址寻址到对端设备。

帧中继主要用来承载IP协议,在发送IP报文时,根据路由表只能知道报文的下一跳地址,发送前必须由该地址确定它对应的DLCI。这个过程可以通过查找帧中继地址映射表来完成,因为地址映射表中存放的是下一跳IP地址和下一跳对应的DLCI的映射关系。

地址映射表可以由手工配置,也可以由Inverse ARP(逆向地址解析协议)动态维护。

如下图所示,通过帧中继网络可以实现局域网互联。

图1 通过帧中继网络实现局域网互联

帧中继压缩

帧中继压缩技术可以对帧中继报文进行压缩,从而能够节约网络带宽,降低网络负载,提高数据在帧中继网络上的传输效率。

设备支持FRF.9FRF.9 stac压缩)功能和FRF.20FRF.20 IPHC)功能。

l              FRF.9FRF.9 stac压缩)

FRF.9把报文分为控制报文和数据报文两类。控制报文用于配置了压缩协议的DLCI两端的状态协商,协商成功后才能交换FRF.9数据报文。如果FRF.9控制报文发送超过10次,仍无法协商成功,将停止协商,压缩配置不起作用。

FRF.9只压缩数据报文和逆向地址解析协议报文,不压缩LMI报文。

l              FRF.20FRF.20 IPHC

帧中继IPHCIP Header CompressionIP报文头压缩)技术可以对帧中继承载的IP报文进行头部压缩,主要用于语音报文的传送,从而能够节约网络带宽,降低网络负载,提高数据在帧中继网络上的传输效率。

FRF.20把报文分为控制报文和数据报文两类。控制报文用于配置了压缩协议的端口两端的状态协商,协商成功后才能交换FRF.20数据报文。如果FRF.20控制报文发送超过10次,仍无法协商成功,将停止协商,压缩配置不起作用。

FRF.20只压缩RTP报文和TCP ACK报文。

多链路帧中继

多链路帧中继(Multilink Frame RelayMFR)是为帧中继用户提供的一种性价比比较高的带宽解决方案,它基于帧中继论坛的FRF.16协议,实现在DTE/DCE接口下的多链路帧中继功能。

多链路帧中继特性提供一种逻辑接口:MFR接口,由多个帧中继物理链路捆绑而成,从而可以在帧中继网络上提供高速率、大带宽的链路。

配置MFR接口时,为使捆绑后的接口带宽最大,建议对同一个MFR接口捆绑速率一致的物理接口,以减少管理开销。

1. BundleBundle link

捆绑(bundle)和捆绑链路(bundle link)是多链路帧中继的两个基本概念。

一个MFR接口对应一个捆绑,一个捆绑中可以包含多个捆绑链路,一个捆绑链路对应着一个物理接口。捆绑对它的捆绑链路进行管理。二者的关系如下图所示:

图1 BundleBundle link示意图

对于实际的物理层可见的是捆绑链路;对于实际的数据链路层可见的是捆绑。

2. MFR接口和物理接口

MFR接口是逻辑接口,多个物理接口可以捆绑成一个MFR接口。一个MFR接口对应一个捆绑,一个物理接口对应一个捆绑链路。对捆绑和捆绑链路的配置实际就是对MFR接口和物理接口的配置。

MFR接口的功能和配置与普通意义上的FR接口相同,也支持DTEDCE接口类型,并支持QoS队列机制。当物理接口捆绑进MFR接口后,它原来配置的网络层和帧中继链路层参数将不再起作用,而是使用此MFR接口的参数。

PPPoFR

PPPoFRPPP over Frame Relay)提供了帧中继站点间利用PPP特性(诸如LCPNCP、验证、MP分片等)的一种方法,PPPoFR允许路由器在帧中继网上建立一个端到端的PPP会话。

MPoFR

MPoFRMultilink PPP over Frame Relay)实际上就是PPPoFR利用MP分片的一种情形,使得在帧中继站点间能够承载MP分片。

配置MPoFR,需要分别在两个(或者多个)虚拟模板上配置好PPPoFR(注意不需要在虚拟模板上配置IP地址),然后将这些虚拟模板绑定到另外一个配置了PPP MP的虚拟模板上。

 

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