1.前言
帧中继FR（Frame Rely）协议工作在OSI参考模型的数据链路层，是一种互联不同站点的广域网技术。它的前身是X.25。当企业网络需要使用帧中继技术与运营商网络相连时，管理员也需要了解帧中继的工作原理，并具备相应的故障处理能力。
2.什么是帧中继？
帧中继（frame relay）是于1992年兴起的一种新的公用数据网通讯协议，1994年开始获得迅速发展。帧中继是一种有效的数据传输技术，它可以在一对一或者一对多的应用中快速而低廉的传输数字信息。它可以使用于语音、数据通信，既可用于局域网（LAN）也可用于广域网（WAN）的通信。每个帧中继用户将得到一个接到帧中继节点的专线。帧中继网络对于端用户来说，它通过一条经常改变且对用户不可见的信道来处理和其他用户间的数据传输。
3.特点
1.分组交换网络
2.异步传输模式——统计复用
帧中继的应用场景：
企业的总部和分支机构可以通过运营商的帧中继网络相连。
帧中继网络
1.帧中继网络提供了用户设备之间进行数据通信的能力。
2.用户设备被称作数据终端设备DTE，为用户设备提供网络接入的设备被称为数据电路终端设备DCE。
虚电路
- PVC：永久虚电路
- SVC：交换虚电路
1.帧中继网络采用虚电路来连接网络两端的帧中继设备
- 每条虚电路采用数据链路连接标识符DLCI（数据链路连接标识 Data Link Connection Identifier）来进行标识
LMI协商过程
在DCE和DTE之间有LMI（本地管理接口）：进行链路状态查询。
本地管理接口LMI协议通过状态查询报文和状态应答报文维护帧中继的链路状态和PVC状态。
image.png
DTE需要通过 LMI学习DLCI号（通俗就是一个端口入口的标识）
在帧中继网路里面我们一个DTE发数据包，需要封装一个正确的DLCI号，这个时候才能进入到一个正确的PVC，这个数据包才能被正确的接受者所接受，这个时候我们就需要一个本端的DLCI号和远端的IP的映 射关系，实现这个映射关系有两种方法：1.手动静态去指，2.动态去分配（Inverse ARP）
Inverse ARP 协商过程
- 逆向地址解析协议（Inverse ARP）的主要功能是获取虚电路对端设备的IP地址。
image.png
以太的ARP映射关系：对端IP和对端MAC
帧中继的ARP映射关系：本端的DLCI号 和对端的IP（逆向ARP）
帧中继网络他是一个多点接入的网络。
帧中继和水平分割 - RTB通告给RTA一条路由信息，但由于水平分割机制，RTA不能通过接收此路由信息的Serial1/0/0接口将此路由信息转发给RTC。
image.png
怎么解决这个问题呢？
帧中继子接口
image.png - 在一个物理接口上配置多个子接口，每个子接口使用一条虚电路连接到对端的路由器，这样就可以解决水平分割带来的问题。
帧中继的子接口有两种类型： - 1.多频子接口：可以连接多条PVC
- 2.点对点子接口：只能连接一条PVC
4.帧中继配置—动态映射
image.png
[RTA]interface Serial 1/0/0
[RTA-Serial1/0/0]link-protocol fr
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N]
:y
[RTA-Serial1/0/0]fr interface-type dte
[RTA-Serial1/0/0]fr inarp
fr interface-type dte 可以不用配置，因为路由器的接口缺省就是DTE
5.帧中继配置—静态映射
image.png
[RTA]interface Serial 1/0/0
[RTA-Serial1/0/0]link-protocol fr
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N]
:y
[RTA-Serial1/0/0]fr interface-type dte
[RTA-Serial1/0/0]undo fr inarp
[RTA-Serial1/0/0]fr map ip 10.1.1.1 100
undo fr inarp 将inverse ARP关闭，关闭之后就是静态了
查看配置验证
[RTA]display fr map-info //查看映射信息
[RTA]display fr pvc-info //查看PVC信息
image.png
装态一定要是ACTIVE，这样才是生效的
6.实验配置
实验环境：eNSP
image.png
具体配置：
AR1
[AR1]interface Serial 4/0/0 //在这个接口我们要封装帧中继
[AR1-Serial4/0/0]link-protocol fr //串口缺省的接口类型是PPP，我们需要改成FR
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N]
:y //提示你封装协议将更改，是否更改？
[AR1]interface Serial 4/0/0.1 p2p //配置一个点对点的子接口
[AR1-Serial4/0/0.1]ip address 10.1.1.1 24
[AR1-Serial4/0/0.1]interface Serial 4/0/0.2 p2mp //配置点对多点子接口
[AR1-Serial4/0/0.2]ip add 11.1.1.1 24
[AR1-Serial4/0/0.2]fr map ip 11.1.1.3 103 broadcast //配置静态映射，对端ip 本段dlci号，broadcast 可以去做组播包和广播包，如果做动态路由的话一定要敲broadcast。
[AR1-Serial4/0/0.2]fr map ip 11.1.1.4 104 broadcast
[AR1]
AR2
[AR2]interface Serial 4/0/0
[AR2-Serial4/0/0]link-protocol fr //封装类型改为FR
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N]
:y
[AR2-Serial4/0/0]ip address 10.1.1.2 24
[AR1]
AR3
[AR3]interface Serial 4/0/0
[AR3-Serial4/0/0]link-protocol fr //封装类型改为FR
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N]
:y
[AR3-Serial4/0/0]ip add 11.1.1.3 24
[AR3-Serial4/0/0]undo fr inarp //关闭逆向ARP
[AR3-Serial4/0/0]fr map ip 11.1.1.1 301 broadcast //配置静态映射
AR4
[AR4]interface Serial 4/0/0
[AR4-Serial4/0/0]link-protocol fr
Warning: The encapsulation protocol of the link will be changed. Continue? [Y/N]
:y
[AR4-Serial4/0/0]ip address 11.1.1.4 24
[AR4-Serial4/0/0]undo fr inarp
[AR4-Serial4/0/0]fr map ip 11.1.1.1 401 broadcast
配置完成之后我们来查看一下状态信息：
AR4的状态信息：
[AR4]display fr map-info //查看映射信息
Map Statistics for interface Serial4/0/0 (DTE)
DLCI = 401, IP 11.1.1.1, Serial4/0/0
create time = 2019/10/12 14:41:43, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 2, broadcast
[AR4]display fr pvc-info //查看PVC信息
PVC statistics for interface Serial4/0/0 (DTE, physical UP)
DLCI = 401, USAGE = LOCAL (00000100), Serial4/0/0
create time = 2019/10/12 14:41:17, status = ACTIVE
InARP = Disable, PVC-GROUP = NONE
in packets = 1, in bytes = 128849018880
out packets = 1, out bytes = 30
[AR4]
看到接口为DTE，DLCI号是401，对端ip是11.1.1.1，状态是ACTIVE
看一下AR3的状态信息：
[AR3]dis fr map-info //查看映射信息
Map Statistics for interface Serial4/0/0 (DTE)
DLCI = 301, IP 11.1.1.1, Serial4/0/0
create time = 2019/10/12 14:40:58, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 2, broadcast
[AR3]dis fr pvc-info //查看PVC信息
PVC statistics for interface Serial4/0/0 (DTE, physical UP)
DLCI = 301, USAGE = LOCAL (00000100), Serial4/0/0
create time = 2019/10/12 14:40:12, status = ACTIVE
InARP = Disable, PVC-GROUP = NONE
in packets = 6, in bytes = 2018634629120
out packets = 6, out bytes = 470
[AR3]
看到接口为DTE，DLCI号是301，对端ip是11.1.1.1，状态是ACTIVE
我们来ping一下看通不通：
image.png
看到是可以ping通的。
再来查看一下AR2：
[AR2]dis fr map-info //查看映射信息
[AR2]
我们发现AR2上看不到映射信息，如果没有映射信息，就有问题了。看看AR1有没有AR2、AR3、AR4的映射信息
[AR1]display fr map-info //查看映射信息
Map Statistics for interface Serial4/0/0 (DTE)
DLCI = 103, IP 11.1.1.3, Serial4/0/0.2
create time = 2019/10/12 14:38:14, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 1, broadcast
DLCI = 104, IP 11.1.1.4, Serial4/0/0.2
create time = 2019/10/12 14:38:52, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 2, broadcast
[AR1]
我们发现可以看到103、104（AR3、AR4）的映射信息，看不到102（AR2）的映射关系
检查一下配置：
[AR2-Serial4/0/0]dis this
[V200R003C00]
#
interface Serial4/0/0
link-protocol fr
ip address 10.1.1.2 255.255.255.0
#
return
[AR2-Serial4/0/0]
[AR1-Serial4/0/0.1]dis this
[V200R003C00]
#
interface Serial4/0/0.1 p2p
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
#
return
[AR1-Serial4/0/0.1]
现在的情况是，AR1和AR2没有通过LMI学习到PVC，我们需要手动配置DLCI，AR2也一样。正常情况下是可以学到的。
[AR1]interface s4/0/0.1
[AR1-Serial4/0/0.1]fr dlci 102
[AR1-fr-dlci-Serial4/0/0.1-102]
[AR2]interface s4/0/0
[AR2-Serial4/0/0]fr dlci 201
[AR2-fr-dlci-Serial4/0/0-201]
再来查看：
[AR1]dis fr map-info //查看映射信息
Map Statistics for interface Serial4/0/0 (DTE)
DLCI = 102, Point-to-Point DLCI, Serial4/0/0.1
create time = 2019/10/12 14:54:24, status = ACTIVE
DLCI = 103, IP 11.1.1.3, Serial4/0/0.2
create time = 2019/10/12 14:38:14, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 1, broadcast
DLCI = 104, IP 11.1.1.4, Serial4/0/0.2
create time = 2019/10/12 14:38:52, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 2, broadcast
[AR1]
[AR2]dis fr map-info //查看映射信息
Map Statistics for interface Serial4/0/0 (DTE)
DLCI = 201, IP INARP 10.1.1.1, Serial4/0/0
create time = 2019/10/12 14:54:38, status = ACTIVE
encapsulation = ietf, vlink = 1, broadcast
[AR2]
现在可以看到映射信息了，在AR1中我们发现102（AR2）只有本端的DLCI号并没有对端的IP，为什么会这样呢？这个与接口类型有关系，我们这个接口是一个点对点的接口，这就意味着对端只连了一台设备，那就不管对端的ip是什么，只要我从这个接口发出去的数据包都把他的DLCI号变成102往外发送。
再ping一下：
image.png
这样就完成了。
7.帧中继和水平分割
帧中继在多点接口或多点子接口的情况下会有水平分割的问题
实验环境：
还是前面的环境
image.png
在AR1、AR3、AR4运行动态路由协议（RIP）
AR1
[AR1]rip 1
[AR1-rip-1]version 2 //rip版本为2
[AR1-rip-1]undo summary // #关闭自动汇总，如果开启的话，他会默认把一些子网汇聚成一个共同的网络。
[AR1-rip-1]network 11.0.0.0 //宣告的时候要用主类宣告
[AR1-rip-1]network 1.0.0.0
[AR1-rip-1]q
[AR1]interface LoopBack 1 //启用本地环回口1
[AR1-LoopBack1]ip address 1.1.1.1 32 //配置环回口地址
[AR1-LoopBack1]q
[AR1]
AR3
[AR3]
[AR3]interface LoopBack 1
[AR3-LoopBack1]ip address 3.3.3.3 32
[AR3-LoopBack1]q
[AR3]rip 1
[AR3-rip-1]version 2
[AR3-rip-1]undo summary
[AR3-rip-1]network 3.0.0.0
[AR3-rip-1]network 11.0.0.0
[AR3-rip-1]
AR4
[AR4]
[AR4]interface LoopBack 1
[AR4-LoopBack1]ip add 4.4.4.4 32
[AR4-LoopBack1]q
[AR4]rip 1
[AR4-rip-1]version 2
[AR4-rip-1]undo summary
[AR4-rip-1]network 4.0.0.0
[AR4-rip-1]network 11.0.0.0
[AR4-rip-1]
查看路由信息
[AR1]display ip routing-table protocol rip
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : RIP
Destinations : 2 Routes : 2
RIP routing table status : <Active>
Destinations : 2 Routes : 2
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
3.3.3.3/32 RIP 100 1 D 11.1.1.3 Serial4/0/0.2
4.4.4.4/32 RIP 100 1 D 11.1.1.4 Serial4/0/0.2
RIP routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0
[AR1]
可以看到学到3、4的环回口
[AR3]display ip routing-table protocol rip
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : RIP
Destinations : 2 Routes : 2
RIP routing table status : <Active>
Destinations : 2 Routes : 2
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
1.1.1.1/32 RIP 100 1 D 11.1.1.1 Serial4/0/0
4.4.4.4/32 RIP 100 2 D 11.1.1.1 Serial4/0/0
RIP routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0
[AR3]
可以看到学习到1、4的环回口
水平分割的缺省好像就被关闭了，在AR1看下缺省是被关闭还是打开的。
[AR1]display rip 1 interface Serial 4/0/0.2 verbose
Serial4/0/0.2(11.1.1.1)
State : UP MTU : 500
Metricin : 0
Metricout : 1
Input : Enabled Output : Enabled
Protocol : RIPv2 Multicast
Send version : RIPv2 Multicast Packets
Receive version : RIPv2 Multicast and Broadcast Packets
Poison-reverse : Disabled
Split-Horizon : Disabled
Authentication type : None
Replay Protection : Disabled
[AR1]
看到 Split-Horizon : Disabled水平分割是关闭的
在AR3上ping换回口测试一下：
[AR3]ping -a 3.3.3.3 4.4.4.4
PING 4.4.4.4: 56 data bytes, press CTRL_C to break
Reply from 4.4.4.4: bytes=56 Sequence=1 ttl=254 time=50 ms
Reply from 4.4.4.4: bytes=56 Sequence=2 ttl=254 time=30 ms
Reply from 4.4.4.4: bytes=56 Sequence=3 ttl=254 time=20 ms
Reply from 4.4.4.4: bytes=56 Sequence=4 ttl=254 time=30 ms
Reply from 4.4.4.4: bytes=56 Sequence=5 ttl=254 time=20 ms
--- 4.4.4.4 ping statistics ---
5 packet(s) transmitted
5 packet(s) received
0.00% packet loss
round-trip min/avg/max = 20/30/50 ms
[AR3]
总结：
在多点子接口运行RIP的情况下，设备缺省是把水平分割是关闭的
测试：
image.png
直接ping4.4.4.4是不通,原地址：
11.1.1.1，目的地址是：.4.4.4.4
这个是一个回包的问题，查看一下AR4有没有AR3的映射关系
image.png
可以看到只有去往1的映射关系没有3的，需要手动添加映射
[AR4]
[AR4]interface Serial 4/0/0
[AR4-Serial4/0/0]fr map ip 11.1.1.3 401
[AR4-Serial4/0/0]
image.png
看到有3的映射关系，再在AR3 ping一下：
image.png
现在就通了。
image.png
总结：
在分支点做映射的时候，多点的环境里面，既要映射中心点，也要映射分支点，不管是中心点还是分支点DLCI号都是去往中心点的DLCI号，去往中心点的加broadcast，去往分支点的不用加（加了之后中心点他是不会去转发的）。
