Frame relay что это

Абсолютно все о Frame Relay

Если эти величины определены, то время Т вычисляется по формуле: T=Bc/CIR. Можно задать значения CIR и T, тогда производной величиной станет величина всплеска трафика Bc.

Гарантий по задержкам передачи кадров технология Frame Relay не дает, оставляя эту услугу сетям АТМ.

Основным параметром, по которому абонент и сеть заключают соглашение при установлении виртуального соединения, является согласованная скорость передачи данных. Для постоянных виртуальных каналов это соглашение является частью контракта на пользование услугами сети. При установлении коммутируемого виртуального канала соглашение о качестве обслуживания заключается автоматически с помощью протокола Q.931/933. Требуемые параметры CIR, Bc, Be передаются в пакете запроса на установление соединения.

Так как скорость передачи данных измеряется на каком-то интервале времени, то интервал Т и является таким контрольным интервалом, на котором проверяются условия соглашения. В общем случае пользователь не должен за этот интервал передавать в сеть данные со средней скоростью, превосходящей CIR. Если же он нарушает соглашение, то сеть не только не гарантирует доставку кадра, но помечает этот кадр признаком DE (Discard Eligibility), равным 1, то есть как кадр, подлежащий удалению. Однако кадры, отмеченные таким признаком, удаляются из сети только в том случае, если коммутаторы сети испытывают перегрузки. Если же нет перегрузок, то кадры с признаком DE=1 доставляются адресату.

Для контроля соглашения о параметрах качества обслуживания все коммутаторы сети Frame Relay выполняют так называемый алгоритм «дырявого ведра» (Leaky Bucket). Алгоритм использует счетчик С поступивших от пользователя байт. Каждые Т секунд этот счетчик уменьшается на величину Bc (или же сбрасывается в 0, если значение счетчика меньше чем Bc). Все кадры, данные которых не увеличили значение счетчика свыше порога Bc, пропускаются в сеть со значением признака DE=0. Кадры, данные которых привели к значению счетчика, большему Вс, но меньшему Вс+Ве, также передаются в сеть, но с признаком DE=1. И наконец, кадры, которые привели к значению счетчика, большему Bc+Be, отбрасываются коммутатором.

Пользователь может договориться о включении не всех параметров качества обслуживания на данном виртуальном канале, а только некоторых.

Например, можно использовать только параметры CIR и Вс. Этот вариант дает более качественное обслуживание, так как кадры никогда не отбрасываются коммутатором сразу. Коммутатор только помечает кадры, которые превышают порог Вс за время Т, признаком DE=1. Если сеть не сталкивается с перегрузками, то кадры такого канала всегда доходят до конечного узла, даже если пользователь постоянно нарушает договор с сетью.

Популярен еще один вид заказа на качество обслуживания, при котором оговаривается только порог Ве, а скорость CIR полагается равной нулю. Все кадры такого канала сразу же отмечаются признаком DE=1, но отправляются в сеть, а при превышении порога Ве они отбрасываются. Контрольный интервал времени Т в этом случае вычисляется, как Be/R, где R – скорость доступа канала.

Механизм заказа средней пропускной способности и максимальной пульсации является основным механизмом управления потоками кадров в сетях Frame Relay. Соглашения должны заключаться таким образом, чтобы сумма средних скоростей виртуальных каналов не превосходила возможностей портов коммутаторов. При заказе постоянных каналов за это отвечает администратор, а при установлении коммутируемых виртуальных каналов – программное обеспечение коммутаторов. При правильно взятых на себя обязательствах сеть борется с перегрузками путем удаления кадров с признаком DE=1 и кадров, превысивших порог Вс+Ве.

Тем не менее в технологии Frame Relay определен еще и дополнительный (необязательный) механизм управления кадрами. Это механизм оповещения конечных пользователей о том, что в коммутаторах сети возникли перегрузки (переполнение необработанными кадрами). Бит FECN (Forward Explicit Congestion Bit) кадра извещает об этом принимающую сторону. На основании значения этого бита принимающая сторона должна с помощью протоколов более высоких уровней (TCP/IP, SPX и т. п.) известить передающую сторону о том, что та должна снизить интенсивность отправки пакетов в сеть.

Бит BECN (Backward Explicit Congestion Bit) извещает о переполнении в сети передающую сторону и является рекомендацией немедленно снизить темп передачи. Бит BECN обычно обрабатывается на уровне устройств доступа к сети Frame Relay: маршрутизаторов, мультиплексоров и устройств CSU/DSU. Протокол Frame Relay не требует от устройств, получивших кадры у установленных битами FECN и BECN, немедленного прекращения передачи кадров в данном направлении, как того требуют кадры RNR сетей Х.25. Эти биты должны служить указанием для протоколов более высоких уровней (TCP, SPX, NCP) о снижении темпа передачи пакетов. Так как регулирование потока инициируется в разных протоколах по-разному – как принимающей стороной, так и передающей, – то разработчики протоколов Frame Relay учли оба направления снабжения предупреждающей информацией о переполнении сети.

В общем случае биты FECN и BECN могут игнорироваться. Но обычно устройство доступа к сети Frame Relay (Frame Relay Access Device, FRAD) обрабатывает по крайней мере признак BECN.

При создании коммутируемого виртуального канала параметры качества обслуживания передаются в сеть с помощью протокола Q.931. Этот протокол устанавливает виртуальное соединение с помощью нескольких служебных пакетов.

Абонент сети Frame Relay, который хочет установить виртуальное соединение с другим абонентом, должен передать в сеть по каналу D сообщение SETUP, которое имеет несколько параметров, в том числе:

• DLCI;
• адрес назначения (в формате E.164, X.121 или ISO 7498);
• максимальный размер кадра в данном виртуальном соединении;
• запрашиваемое значение CIR для двух направлений;
• запрашиваемое значение Bc для двух направлений;
• запрашиваемое значение Be для двух направлений.

Коммутатор, с которым соединен пользователь, сразу же передает пользователю пакет CALL PROCE-EDING – вызов обрабатывается. Затем он анализирует параметры, указанные в пакете, и если коммутатор может их удовлетворить (располагая, естественно, информацией о том, какие виртуальные каналы на каждом порту он уже поддерживает), то пересылает сообщение SETUP следующему коммутатору. Следующий коммутатор выбирается в соответствии с таблицей маршрутизации. Протокол автоматического составления таблиц маршрутизации для технологии Frame Relay не определен, поэтому может использоваться фирменный протокол производителя оборудования или же статическое составление таблицы. Если все коммутаторы на пути к конечному узлу согласны принять запрос, то пакет SETUP передается в конечном счете вызываемому абоненту. Вызываемый абонент немедленно передает в сеть пакет CALL PROCEEDING и начинает обрабатывать запрос. Если запрос принимается, то вызываемый абонент передает в сеть новый пакет – CONNECT, который проходит в обратном порядке по виртуальному пути. Все коммутаторы должны отметить, что данный виртуальный канал принят вызываемым абонентом. При поступлении сообщения CONNECT вызывающему абоненту он должен передать в сеть пакет CONNECT ACKNOWLEDGE.

Cеть также должна передать вызываемому абоненту пакет CONNECT ACKNOWLEDGE, на этом соединение считается установленным, и по виртуальному каналу могут передаваться данные.

Применение сетей Frame Relay

Услуги Frame Relay обычно предоставляются теми же операторами, которые используют сети Х.25. Большая часть производителей выпускает сейчас коммутаторы, которые могут работать как по протоколам Х.25, так и по протоколам Frame Relay.

Технология Frame Relay начинает занимать в территориальных сетях с коммутацией пакетов ту же нишу, которую заняла в локальных сетях технология Ethernet. Их роднит то, что они предоставляют только быстрые базовые транспортные услуги, доставляя кадры в узел назначения без гарантий дейтаграммным способом. Однако если кадры теряются, то сеть Frame Relay, как и сеть Ethernet, не предпринимает никаких усилий для их восстановления. Отсюда следует простой вывод: полезная пропускная способность прикладных протоколов при работе через сети Frame Relay будет зависеть от качества каналов и методов восстановления пакетов на уровнях стека, расположенного над протоколами Frame Relay. Если каналы качественные, то кадры будут теряться и искажаться редко, так что скорость восстановления пакетов протоколом TCP или NCP будет вполне приемлема. Если же кадры теряются и искажаются часто, то полезная пропускная способность в сети Frame Relay может упасть в десятки раз, как это происходит в сетях Ethernet при плохом состоянии кабелей.

Поэтому сети Frame Relay следует применять только при наличии на магистральных каналах волоконно-оптических кабелей высокого качества. Каналы доступа могут быть и на витой паре, как это разрешает интерфейс G.703 или абонентское окончание ISDN. Используемая на каналах доступа аппаратура передачи данных должна обеспечить приемлемый уровень искажения данных – 106.

На величины задержек сеть Frame Relay гарантий не дает, – и это основная причина, которая ограничивает применение этих сетей для передачи голоса. Передача видеоряда также не удовлетворяет всем требованиям, так как пропускная способность в 2Мбит/c является недостаточной.

Тем не менее многие производители оборудования для сетей Frame Relay поддерживают в своих решениях передачу голоса. Поддержка устройствами доступа заключаются в присвоении кадрам, переносящим замеры голоса, приоритетов. Магистральные коммутаторы Frame Relay должны обслуживать такие кадры в первую очередь. Кроме того, желательно, чтобы сеть Frame Relay, передающая кадры с замерами голоса, была недогруженной. При этом в коммутаторах не возникнет очереди кадров, и средние задержки в очередях будут близки к нулевым.

Необходимо также соблюдение еще одного условия для качественной передачи голоса – передавать замеры голоса необходимо в кадрах небольших размеров, иначе на качество передачи будут влиять задержки упаковки замеров в кадр, так называемые задержки пакетизации.

Для стандартизации механизмов качественной передачи голоса через сеть Frame Relay выпущена спецификация FRF.11. Однако в ней решены еще не все проблемы передачи голоса, поэтому работа в этом направлении продолжается.

Ввиду преобладания в коммерческих сетях Frame Relay услуг постоянных коммутируемых каналов и гарантированной пропускной способности, эти сети предоставляют услуги, очень похожие на услуги дробных выделенных линий T1/E1, но только за существенно меньшую плату.

При использовании PVC сеть Frame Relay хорошо подходит для объединения локальных сетей с помощью мостов, так как в этом случае от моста не нужна поддержка механизма установления виртуального канала, что требует некоторого программного «интеллекта». Мост может отправлять кадры протокола Ethernet или FDDI непосредственно в кадрах LAP-F или же может использовать поверх протокола LAP-F протокол РРР. Стандарт Internet RFC 1490 определяет формат заголовка SNAP для случая передачи через сеть Frame Relay непосредственно кадров канального уровня.

Чаще доступ к сетям Frame Relay реализуют не удаленные мосты, а маршрутизаторы, которые в случае поддержки на последовательных портах протокола Frame Relay как основного называют устройствами доступа FRAD (хотя и мост, и любое устройство, которое поддерживает протоколы UNI Frame Relay, относятся к класу FRAD).

Так как сети Frame Relay передают кадры с небольшими задержками, с их помощью часто передают трафик сетей SNA, особенно в том случае, когда они используют такие чувствительные к задержкам протоколы, как SDLC (фирменный протокол канального уровня компании IBM).

Виртуальные каналы в качестве основы построения корпоративных сетей имеют один недостаток – при большом количестве точек доступа и смешанном характере связей необходимо большое количество виртуальных каналов, каждый из которых оплачивается отдельно. В сетях с маршрутизацией отдельных пакетов, таких как TCP/IP, абонент платит только за количество точек доступа, а не за количество связей между ними.

Frame relay что это

Протокол Frame Relay (I.122 ITU-t; ANSI T1S1.2; RFC-1490, -1315, -1604; cм. также www.frforum.com/frame-relay/5000/approved/frf.3/frf.3.1/frf3.f.0.html) является одним из новых телекоммуникационных протоколов (1993 г.), он обеспечивает большую скорость передачи данных (1,5Мбит/с), меньшие задержки, но и меньшую надежность доставки информации. Frame Relay предназначен для межсетевого общения, ориентирован на соединение и использует два протокольных уровня модели OSI. Остальные уровни должны реализоваться программно. Такая схема заметно удешевляет интерфейс. Протокол вводит понятие committed information rates (CIR — оговоренные скорости передачи), обеспечивая каждому приложению гарантированную полосу пропускания. Если приложение не использует полностью выделенную полосу, другие приложения могут поделить между собой свободный ресурс. Frame Relay гарантирует большее быстродействие, чем X.25. Стандарт предусматривает 2-х, 3-х и 4-х байтовые форматы заголовков (ANSI T1.618 и ITU-T Q.922) и синхронную передачу данных. Применение инкапсуляции гарантирует транспортировку пакетов других протоколов через сети Frame Relay. Пакет Frame Relay начинается и завершается разграничительным байтом 0x7e (что соответствует и стандарту Х.25). Максимальный размер кадра 1600 октетов. Формат пакета показан на рис. 4.3.4.1.

Рис. 4.3.4.1. Формат пакетов Frame Relay (цифры сверху — номера байт)

NLPID — идентификатор протокола сетевого уровня (network layer protocol ID).

FCS — двухбайтовая контрольная сумма кадра (frame control sum). Заполнитель является опционным и может отсутствовать.

Различные форматы заголовков кадров Frame Relay показаны на рисунках 4.3.4.2, 4.3.4.3 и 4.3.4.4. В верхней части рисунка приведена нумерация бит.

Рис. 4.3.4.2. 2-байтовый заголовок пакета Frame Relay (адрес)

При возникновении перегрузки DCE-узел отправляет устройствам-адресатам пакет с FECN=1, а узлам, шлющим ему информацию, пакет с битом BECN=1. Большое число пакетов с такими битами говорит о перегрузке и отправитель должен снизить частоту посылки пакетов или вовсе ее прекратить.

Рис. 4.3.4.3. 3-байтовый заголовок пакета Frame Relay

D/C — бит data/control (данные/управление) определяет, является ли последующее поле младшей частью DLCI или его следует интерпретировать как управляющую информацию DL-core.

Рис. 4.3.4.4. 4-байтовый заголовок пакета Frame Relay

Первым передается младший бит байта. Для управления сетью используется протокол snmp и база данных MIB. Формат кадра Frame Relay показан на рис. 4.3.4.4.

NLPID — (network layer protocol identifier) идентификатор протокола сетевого уровня. Это поле может содержать коды многих протоколов, включая IP, CCITT Q.933, ISO 8208, IEEE SNAP, CLNP (ISO 8473) и т.д. Это поле говорит получателю, какой тип протокола инкапсулирован. Коды nlpid стандартизованы документом ISO/IEC TR 9577. Некоторые допустимые коды этого поля приведены в таблице 4.3.4.1. Пользовательская информация располагается, начиная с поля управления, и содержит код 0x03 для случая пересылки без подтверждения (Q.922, UI). Для всех прочих видов обмена (кадры I- S-типов) подтверждение доставки является обязательным. Поле заполнитель предназначено для выравнивания границы полей на 2-байтовый уровень. Длина этого поля может быть равной нулю или одному байту. Поле адрес описано выше (см. рис. 4.3.4.1, 4.3.4.2, 4.3.4.3). Если за кодом NLPID следует 4 октета уровней 2 и 3, это указывает на то, что используется связь, ориентированная на соединение. Протокол Frame Relay предусматривает гибкую систему межсетевых соединения на основе мостов-шлюзов и маршрутизаторов. Все мосты и маршрутизаторы должны быть способны воспринимать и правильно интерпретировать как NLPID- так и SNAP-инкапсуляцию. Для обеспечения правильной интерпретации идентификатора протокола PID, предусмотрен 3-октетный уникальный идентификатор OUI (organizationally unique identifier). В пакетах для мостов и маршрутизатором в поле OUI предшествует двух-октетному полю PID.

Рис. 4.3.4.5. Формат маршрутизуемого кадра Frame Relay

Нетрудно видеть, что кадр Frame Relay имеет много общего с X.25 и ISDN. Здесь уже на протокольном уровне предусматривается мультикастинг.

Таблица 4.3.4.1. Коды поля NLPID (идентификатор протокола сетевого уровня)

Код протокола SNAP используется и для протоколов 802.3, 802.4, 802.5, FDDI и 802.6. При вложении IP в кадры Frame Relay в поле управления записывается код 0x03, а в поле NLPID — 0xcc, начиная с байта 5 располагается тело IP-дейтограммы, за которой следует поле FCS. Формат маршрутизируемой IP-дейтограммы показан на рис. 4.3.4.5А.

Рис. 4.3.4.5А. Формат маршрутизируемой IP-дейтограммы

Аналогично осуществляется инкапсуляция пакетов протокола clnp, только здесь в поле NLPID записывается код 0x81. Для примера на рис. 4.3.4.6 и 4.3.4.7 показаны пакеты для мостов 802.3 и FDDI (см. «Multiprotocol Encapsulation over Frame Relay»).

Рис. 4.3.4.6 Формат мостового кадра Ethernet 802.3

Рис. 4.3.4.7 Формат мостового кадра FDDI

Весьма перспективным сетевым протоколом особенно для передачи мультимедийных данных является ATM. Его модификация может стать транспортным протоколом для цифрового кабельного телевидения.

Frame Relay — пример настройки и описание

Frame Relay – WAN-протокол, работающий на втором уровне модели OSI, то есть, там же, где работают Ethernet, PPP, HDLC и др. Frame Relay пришёл на смену протокола X.25, в России сравнительно широкого распространения не получил, а сейчас – и вовсе его время давно прошло. Знания этого протокола могут потребоваться, если вы работаете у провайдера, у которого по старой памяти остались какие-то абоненты, работающие по FR. Кроме того, знание Frame Relay помогает в понимании MPLS.

Принципы работы Frame Relay

Аналогично другим WAN протоколам мы, как клиент, настраиваем маршрутизатор как DTE. В качестве DCE выступает провайдерское оборудование, а именно, коммутатор FrameRelay switch. В качестве такого коммутатора может выступать обычный маршрутизатор cisco и пусть слово «коммутатор» вас не смущает. В этой статье я не буду останавливаться на терминологии WAN, большую часть материала можно прочитать в статье «Что такое clock rate, DCE и DTE?».

Как используется Frame Relay? Мы арендуем у провайдера виртуальную сеть для соединения двух удалённых подразделений, он даёт нам кабель и говорит: настройте у себя на маршрутизаторе Frame Relay и добавляет: «Чтобы попасть из офиса А в офис Б используется DLCI 102, чтобы попасть из офиса Б в офис А используется DLCI 201»

DLCI – это «Data Link Connection Identifier», идентификатор соединения. У провайдера есть большая сеть, через которую проходит множество разных соединений (Virtual Circuit-ов), каждое направление по каждому из них имеет свой идентификатор – DLCI. Причём, DLCI имеет локальное значение, так что, если смотреть на приведённый рисунок, то первый же Frame Relay коммутатор «А», получив фрейм с DLCI 201 вполне может поменять его на другое значение, так как само число 201 имеет смысл только в контексте маленького участка сети между двумя соседними коммутаторами. Благодаря этому одни и те же номера DLCI можно использовать в разных частях сети, главное, чтобы все настройки на коммутаторах были согласованы между собой. DLCI Фактически это адрес канального уровня, то есть для Frame Relay DLCI – это способ идентификации общающихся устройств, как, например, MAC адрес для Ethernet. Только тут речь идёт скорее не об устройствах, а о каналах. В общем всё это для общего развития, а практически надо знать одно, с каждого из наших устройств, на границе облака, до каждого другого (до которого мы арендовали сеть от этого) ведёт один конкретный DLCI, который нам надо настроить.

Структура кадра Frame Relay

Кадр FR имеет следующий формат:

1. FLAG – признак начала фрейма, специальная последовательность нулей и единиц («01111110»), которая говорит получателю, что далее будет следовать тело фрэйма.
2. ADDRESS – поле, содержащее DLCI получателя и отправителя, а так же некоторые флаги для управления потоком при возникновении заторов в сети.
3. DATA – поле с полезными данными вышестоящих протоколов.
4. FCS – контрольная сумма.
5. FLAG – признак окончания фрейма, содержит то же значение что и признак начала фрейма.

Для того, чтобы отправить что-то через сеть, надо, чтобы маршрутизатор знал, что его ждёт за тем или иным DLCI-ем, на том конце линии. Иными словами, необходима таблица соответствия DLCI-ев и IP адресов роутеров, находящимися за ними. Такая таблица называется frame relay map, она может строиться автоматически или настраиваться вручную администратором. С некоторой натяжкой можно провести аналогию между frame relay map и arp таблицей в Ethernet, так как в обоих случаях таблица нужна для установления соответствия между адресами протоколов второго и третьего уровней. Для автоматического создания таблицы есть протокол Inverse ARP – он позволяет, зная номер DLCI, узнать ip адрес маршрутизатора, находящегося на том конце соответствующего этому DLCI маршрута.

Frame Relay сам по себе занимается только доставкой данных. Однако, у него есть расширение LMI – Local management interface, которое позволяет, например, автоматически получать от провайдера список открытых для нас DLCI, через него же работает и Inverse ARP. Технически LMI помещает служебную информацию в поля ADDRESS и DATA обычного Frame Relay фрейма.

Настройка Frame Relay на маршрутизаторе

В CCNA рассматривается два способа настройки Frame Relay: с сабинтерфейсами и без. Второй способ проще, но через него не будет работать динамическая маршрутизация. Поэтому он может использоваться либо при соединениях точка-точка, либо, если вы знаете, что делаете.

Имеется топология, давайте попробуем настроить двумя способами.

Настройка без сабинтерфейсов

Пусть провайдер нам сообщил номера DLCI:

1. R1 – R2 – 102
2. R2 – R1 – 201
3. R1 – R3 – 103
4. R3 – R1 – 301
5. R2 – R3 – 203
6. R3 – R2 – 302

IP адреса маршрутизаторов:

1. R1 – 192.168.0.1
2. R2 – 192.168.0.2
3. R3 – 192.168.0.3

Настройка без сабинтерфейсов – все DLCI-и выходят наружу с нашего маршрутизатора через один общий serial интерфейс.

R1# R1#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R1(config)#interface serial0/0/0 R1(config-if)#no shutdown %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to up R1(config-if)#encapsulation frame-relay %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 R1(config-if)#bandwidth 64 R1(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.2 102 broadcast R1(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.3 103 broadcast

Настройка достаточно простая: мы указали включили интерфейс, настроили инкапсуляцию и ip адрес, с помощью bandwith сообщили маршрутизатору реальную скорость канала (чтобы потом, например, метрика правильно считалась) и добавили две строчки в карту framerelay, сообщив, что 192.168.0.2 находится за DLCI-ем 102, а 192.168.0.3 – за 103. Слово broadcast означает в данном контексте вот что: Сам FR не поддерживает широковещательный трафик, но если мы задаём это слово, то при необходимости отправки брудкаста, он будет заменён на множество юникастовых фреймов – для всех получателей. Без этого слова не будут работать, например, протоколы динамической маршрутизации.

R2#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R2(config)#interface serial 0/0/0 R2(config-if)#no shutdown %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to up R2(config-if)#encapsulation frame-relay %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up R2(config-if)#ip address 192.168.0.2 255.255.255.0 R2(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.1 201 broadcast R2(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.3 203 broadcast R2(config-if)#bandwidth 64

Аналогично настраиваем R3:

R3#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R3(config)#interface serial 0/0/0 R3(config-if)#no shutdown %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to up R3(config-if)#encapsulation frame-relay %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up R3(config-if)#ip address 192.168.0.3 255.255.255.0 R3(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.1 301 broadcast R3(config-if)#frame-relay map ip 192.168.0.2 302 broadcast R3(config-if)#bandwidth 64

Настройка с сабинтерфейсами

Теперь попробуем реализовать то же самое, но с сабинтерфейсами. Отличие этого способа в том, что для каждого DLCI создаётся отдельный сабинтерфейс. Это нужно для работы протоколов динамической маршрутизации. Дело в том, что в динамической маршрутизации есть правило Split horizon, которое означает, что маршрутизатор не сообщает про некую сеть через тот же интерфейс, откуда он про неё узнал. То есть, если настраивать без сабинтерфейсов и R2 сообщит про какую-то сеть для R1, то R1 не сможет про неё рассказать дальше роутеру R3, так как он узнал про эту сеть с интерфейса s0/0/0, он не может через него же про неё сообщить. В случае использования сабинтерфейсов проблема решается, так как R1 узнал про эту сеть через интерфейс s0/0/0.102, а сообщил через s0/0/0.103. В этой топологии разные DLCI находятся на разных сабинтерфейсах, а значит надо поменять и ip адресацию чтобы не получилось, что у маршрутизатора два интерфейса в одной и той же сети.

Пусть сети будут такие:

1. R1 – R2 – 192.168.0.0/30
2. R1 – R3 – 192.168.0.4/30
3. R2 – R3 – 192.168.0.8/30

R1# R1#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R1(config)#interface serial0/0/0 R1(config-if)#encapsulation frame-relay R1(config-if)#no shutdown %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to up R1(config-if)# interface serial0/0/0.102 point-to-point %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0.102, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0.102, changed state to up R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 102 R1(config-subif)#bandwidth 64 R1(config-subif)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.252 R1(config-subif)#interface serial0/0/0.103 point-to-point %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0.103, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0.103, changed state to up R1(config-subif)#ip address 192.168.0.5 255.255.255.252 R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 103 R1(config-subif)#bandwidth 64

R2#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R2(config)#interface serial0/0/0 R2(config-if)#encapsulation frame-relay R2(config-if)#no shutdown %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up R2(config-if)#interface serial0/0/0.201 point-to-point %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0.201, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0.201, changed state to up R2(config-subif)#frame-relay interface-dlci 201 R2(config-subif)#ip address 192.168.0.2 255.255.255.252 R2(config-subif)#interface serial0/0/0.203 point-to-point %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0.203, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0.203, changed state to up R2(config-subif)#frame-relay interface-dlci 203 R2(config-subif)#ip address 192.168.0.9 255.255.255.252

R3# R3#configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. R3(config)#interface serial0/0/0 R3(config-if)#encapsulation frame-relay R3(config-if)#no shutdown %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0, changed state to up R3(config)#interface serial0/0/0.301 point-to-point %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0.301, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0.301, changed state to up R3(config-subif)#frame-relay interface-dlci 301 R3(config-subif)#ip address 192.168.0.6 255.255.255.252 R3(config-subif)#interface serial0/0/0.302 point-to-point %LINK-5-CHANGED: Interface Serial0/0/0.302, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0/0/0.302, changed state to up R3(config-subif)#frame-relay interface-dlci 302 R3(config-subif)#ip address 192.168.0.10 255.255.255.252

Как и при создании сабинтерфейсов для работы с VLAN, сам номер сабинтерфейса не говорит ничего о номере DLCI для связывания с DLCI используется команда frame-relay interface-dlci. Но с точки зрения удобства и понятности, лучше делать номер сабинтерфейса совпадающим с номером DLCI.

К статье прилагаю два примера: настройка без сабинтерфейсов и с сабинтерфейсами.

Frame relay что это

Сеть Frame Relay является сетью с коммутацией кадров или сетью с ретрансляцией кадров, ориентированной на использование цифровых линий связи. Первоначально технология Frame Relay была стандартизирована как служба в сетях ISDN со скоростью передачи данных до 2 Мбит/с. В дальнейшем эта технология получила самостоятельное развитие. Frame Relay поддерживает физический и канальный уровни OSI. Технология Frame Relay использует для передачи данных технику виртуальных соединений (коммутируемых и постоянных).

Стек протоколов Frame Relay передает кадры при установленном виртуальном соединении по протоколам физического и канального уровней. В Frame Relay функции сетевого уровня перемещены на канальный уровень, поэтому необходимость в сетевом уровне отпала. На канальном уровне в Frame Relay выполняется мультиплексирование потока данных в кадры.

Каждый кадр канального уровня содержит заголовок, содержащий номер логического соединения, который используется для маршрутизации и коммутации трафика. Frame Relay – осуществляет мультиплексирование в одном канале связи нескольких потоков данных. Кадры при передаче через коммутатор не подвергаются преобразованиям, поэтому сеть получила название ретрансляции кадров. Таким образом, сеть коммутирует кадры, а не пакеты. Скорость передачи данных до 44 Мбит/с, но без гарантии целостности данных и достоверности их доставки.

Frame Relay ориентирована на цифровые каналы передачи данных хорошего качества, поэтому в ней отсутствует проверка выполнения соединения между узлами и контроль достоверности данных на канальном уровне. Кадры передаются без преобразования и контроля как в коммутаторах локальных сетей. За счет этого сети Frame Relay обладают высокой производительностью.

При обнаружениях ошибок в кадрах повторная передача кадров не выполняется, а искаженные кадры отбраковываются. Контроль достоверности данных осуществляется на более высоких уровнях модели OSI.

Сети Frame Relay широко используется в корпоративных и территориальных сетях в качестве:

1. каналов для обмена данными между удаленными локальными сетями (в корпоративных сетях);
2. каналов для обмена данными между локальными и территориальными (глобальными) сетями.

Технология Frame Relay (FR) в основном используется для маршрутизации протоколов локальных сетей через общие (публичные) коммуникационные сети.

Frame Relay обеспечивает передачу данных с коммутацией пакетов через интерфейс между оконечными устройствами пользователя DTE (маршрутизаторами, мостами, ПК) и оконечным оборудованием канала передачи данных DCE (коммутаторами сети типа “облако”).

Коммутаторы Frame Relay используют технологию сквозной коммутации, т.е. кадры передаются с коммутатора на коммутатор сразу после прочтения адреса назначения, что обеспечивает высокую скорость передачи данных. В сетях Frame Relay применяются высококачественные каналы передачи, поэтому возможна передача трафика чувствительного к задержкам (голосовых и мультимедийных данных). В магистральных каналах сети Frame Relay используются волоконно-оптические кабели, а в каналах доступа может применяться высококачественная витая пара.

Рис.1 Структурная схема сети Frame Relay

На рисунке представлена структурная схема сети Frame Relay, где изображены основные элементы:

• DTE (data terminal equipment) – аппаратура передачи данных (маршрутизаторы, мосты, ПК).
• DCE (data circuit-terminating equipment) – оконечное оборудование канала передачи данных (телекоммуникационное оборудование, обеспечивающее доступ к сети).

Физический уровень Frame Relay

На физическом уровне Frame Relay используют цифровые выделенные каналы связи, протокол физического уровня I.430/431.

Канальный уровень Frame Relay

В сети Frame Relay используется два типа виртуальных каналов: постоянные (PVC) и коммутируемые виртуальные каналы. На канальном уровне поток данных структурируется на кадры, поле данных в кадре имеет переменную величину, но не более 4096 байт. Канальный уровень реализуется протоколом LAP-F. Протокол LAP-F имеет два режима работы: основной и управляющий. В основном режиме кадры передаются без преобразования и контроля.

В поле заголовка кадра имеется информация, которая используется для управления виртуальным соединением в процессе передачи данных. Виртуальному соединению присваивается определенный номер (DLCI). DLCI (Data Link Connection Identifier) – идентификатор соединения канала данных.

Каждый кадр канального уровня содержит номер логического соединения, который используется для маршрутизации и коммутации трафика.

При этом контроль правильности передачи данных от отправителя получателю осуществляется на более высоком уровне модели OSI.

Коммутируемые виртуальные каналы используются для передачи импульсного трафика между двумя устройствами DTE. Постоянные виртуальные каналы применяются для постоянного обмена сообщениями между двумя устройствами DTE.

Процесс передачи данных через коммутируемые виртуальные каналы осуществляется следующим образом:

• установление вызова – образуется коммутируемый логический канал между двумя DTE;
• передача данных по установленному логическому каналу;
• режим ожидания, когда коммутируемая виртуальная цепь установлена, но обмен данными не происходит;
• завершение вызова – используется для завершения сеанса, осуществляется разрыв конкретного виртуального соединения.

Процесс передачи данных через предварительно установленные постоянные виртуальные каналы осуществляется следующим образом:

• передача данных по установленному логическому каналу;
• режим ожидания, когда коммутируемая виртуальная цепь установлена, но обмен данными не происходит.

Достоинства сети Frame Relay:

• высокая надежность работы сети;
• обеспечивает передачу чувствительный к временным задержкам трафик (голос, видеоизображение).

Недостатки сети Frame Relay:

• высокая стоимость качественных каналов связи;
• не обеспечивается достоверность доставки кадров.