一、什么是帧中继
帧中继( Frame Relay)是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。大多数公共电信局都提供帧中继服务,把它作为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。帧中继是进入带宽范围从56Kbps到1.544Mbps的广域分组交换网的用户接口。
帧中继在通信设备之间提供一个面向连接的数据链路层的链接服务。这些虚电路(VC)通过分组交换网在逻辑上将DTE设备连接起来。每个VC由一个唯一的数据连接标识符(DLCI)表示以区分DTE设备与帧中继交换机之间的电路
这些DLCI被映射到远端的三层地址,可以将多条VC复用到一条物理线路上以节省设备并优化带宽的利用率。如果存在多个VC(每个连接到不同的端设备)被复用到一条接入线路上,这条线路的带宽根据所有VC对带宽的平均需求计算得出,而不是像线路交换技术中按最大的需求。
二、帧中继特点
协议简化与高效传输
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协议简化:仅保留OSI模型的物理层和数据链路层核心功能,去除X.25网络中的第三层复杂协议(如流量控制、纠错等)。链路层仅处理统计复用、帧透明传输和错误检测,不执行重传操作,减少网络节点开销。
- 高效性与低延迟:采用统计复用技术,动态分配带宽,支持多个逻辑连接共用物理链路,提升带宽利用率。传输时延显著低于X.25网络(如从几十毫秒降至几毫秒),适合高速数据传输需求。
网络架构与灵活性
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虚电路服务:提供面向连接的交换服务,支持SVC(交换虚电路)和PVC(永久虚电路)。通过DLCI(数据链路连接标识符)实现逻辑连接的复用和交换,简化网络配置。
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灵活扩展性:支持多点连接,允许一个站点与多个远程站点同时通信,便于企业组网。网络易于扩展,新增用户或站点可通过现有节点快速接入。
错误处理与数据帧特性
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错误检测机制:仅通过CRC校验检测错误,发现错误帧直接丢弃,不进行纠错,依赖终端设备处理重传。
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可变长帧结构:支持大帧传输(最大帧长可达1600字节以上),适合封装局域网数据单元(如以太网帧)
三、实验配置
拓扑
实验要求
R1 的 S1/0/0.1 子接口与 R2 之间配置为动态映射方式。
R1 的 S1/0/0.2 子接口与 R3、R4 之间为手动映射方式。
在R1上进行配置,配置子接口以及帧中继的映射
[R1]int s1/0/0
[R1-Serial1/0/0]link-protocol fr //修改链路封装协议为帧中继
[R1-Serial1/0/0]int s1/0/0.1 p2p //创建点对点(P2P)子接口s1/0/0.1
[R1-Serial1/0/0.1]fr dlci 102 //配置DLCI标识符
[R1-fr-dlci-Serial1/0/0.1-102]ip add 12.1.1.1 24 //配置子接口IP地址
[R1-Serial1/0/0.1]q
[R1]int s1/0/0.2 p2mp //创建点对多点(P2MP)子接口s1/0/0.2
[R1-Serial1/0/0.2]ip add 134.1.1.1 24
[R1-Serial1/0/0.2]fr map ip 134.1.1.3 103 broadcast //配置帧中继映射
[R1-Serial1/0/0.2]fr map ip 134.1.1.4 104 broadcast
在R2上配置对应的动态映射并配置IP
[R2]int s1/0/0
[R2-Serial1/0/0]link-protocol fr
[R2-Serial1/0/0]fr dlci 201 //配置DLCI标识符
[R2-fr-dlci-Serial1/0/0-201]ip add 12.1.1.2 24 //配置子接口IP地址
在R3和R4上配置对应的静态映射且配置IP
R3
[R3]int s1/0/0
[R3-Serial1/0/0]link-pr
[R3-Serial1/0/0]link-protocol fr
[R3-Serial1/0/0]undo fr inarp //关闭逆向ARP,关闭此功能后,需手动配置IP与DLCI的静态映射
[R3-Serial1/0/0]ip add 134.1.1.3 24
[R3-Serial1/0/0]fr map ip 134.1.1.1 301 broadcast //配置帧中继静态映射R4
[R4]int s1/0/0
[R4-Serial1/0/0]link-protocol fr
[R4-Serial1/0/0]undo fr inarp
[R4-Serial1/0/0]ip add 134.1.1.4 24
[R4-Serial1/0/0]fr map ip 134.1.1.1 401 broadcast
然后在FRSW1上配置映射表
配置完后就能ping通
四、总结
帧中继以协议简化、动态带宽分配和低延迟为核心,通过虚电路实现高效数据传输,适合突发性业务但缺乏实时性支持,其设计思想为后续高速网络技术奠定了基础。