1. 帧中继技术

帧中继（Frame Relay ，FR）是一种包交换技术，运行在OSI网络模型中二层（数据链路层），它是X.25技术的简化版，具有更好的通信性能。帧中继技术在中小型企业中的广域网中比较常用，相比于直接开通一条专线线路来说，帧中继线路的通信费用更低。

帧中继技术具有以下特点：

1. 采用分组交换技术
2. 网络费用低，网络资源利用率高
3. 是X.25技术的简化版，并兼容X.25，tcp/ip等多种网络协议

2. 帧中继技术的应用场景

一般企业用户需要通过租用的专线线路把各地分散的网络连接起来，如果采用点对点专线线路的话，ISP（因特网服务提供商）需要给每个地方的路由器分配一条物理线路，如下图所示：

如果是采用点对点专线线路方式通信，R1想要和其他设备进行通信就需要跟每台设备建立一条物理线路，R2，R3等设备以此类推，这意味着每台设备就需要4条物理线路。但是使用帧中继技术的话，因为帧中继网络是共享的，所以每台设备可以通过一条物理线路连接到帧中继网络中，这样就极大地减少了线路，减少了网络费用。

3. 帧中继的术语

现在我们来了解一下帧中继的几个术语：PVC ，LMI ，DLCI ，IARP。

PVC：永久虚电路（Permanent Virtual Circuit，简称PVC）是永久建立的线路，用于两台设备通信而建立的一条逻辑专线，实际上是由ISP在帧中继交换机上配置交换表实现两台设备通信。

LMI：本地管理接口 ，是路由器和帧中继交换机之间的一种通信协议，实际上就是路由器和帧中继交换机相互发送hello包来检测路由器和交换机之间的连接，以维护其连接状态。

DLCI：数据链路连接标识符，其实就是一个序号，其范围是0 ~ 1023，其中0-15以及1008-1023被保留用作特殊用途。通常是用于标识网络中中的PVC线路，也就是说每条PVC线路都会有一个DLCI序号。简单来理解DLCI就是一个数据链路层地址，设备之间通信需要通过DLCI来完成，包括帧中继交换机的交换表也需要用到DLCI地址。

IARP：逆向ARP，通常用于一个设备有多个目的可以访问时，需要通过IARP来确定具体要访问的目的地。

4. 部署帧中继技术

我们可以看到上图建立的R1到R2的通信线路就是一条PVC线路，每条线路标识的序号就是DLCI，也就是所谓的数据链路地址（数据链路标识符），每条PVC线路都会使用LMI协议来维护连接及其状态，如果想要实现R1，R2，R3设备之间通信的话，还需要配置帧中继交换机的映射表。

首先配置帧中继交换机，开启帧中继交换功能，然后封装每个接口为帧中继协议，并定义为DCE接口，配置如下：

//开启帧中继交换功能
FR-SW#conf t
FR-SW(config)#frame-relay switching 

为每个接口封装帧中继协议并定义为DCE接口，因为运营商的帧中继网络是DCE接口，配置如下：

FR-SW(config)#int s0/1
FR-SW(config-if)#no shutdown 
FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay 
FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce 
FR-SW(config-if)#exit
FR-SW(config)#int s0/2
FR-SW(config-if)#no shutdown 
FR-SW(config-if)#encapsulation 
FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay 
FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce 
FR-SW(config-if)#exit
FR-SW(config)#int s0/3
FR-SW(config-if)#no shutdown 
FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay 
FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce
FR-SW(config-if)#exit

然后在FR-SW帧中继交换机的交换表中配置两条专线线路：R1 - R2和R1 - R3，配置如下：

FR-SW(config)#
FR-SW(config)#int s0/1
FR-SW(config-if)#frame-relay route 102 interface s0/2 201
FR-SW(config-if)#frame-relay route 103 interface s0/3 301
FR-SW(config-if)#exit
FR-SW(config)#
FR-SW(config)#int s0/2
FR-SW(config-if)#frame-relay route 201 interface s0/1 102
FR-SW(config-if)#exit
FR-SW(config)#int s0/3
FR-SW(config-if)#frame-relay route 301 interface s0/1 103
FR-SW(config-if)#exit
FR-SW(config)#

以frame-relay route 102 interface s0/2 201命令为例，在帧中继交换机的s0/1口配置路由信息：s0/1口的102到s0/2口的201路由信息。

在R1设备的接口封装为帧中继协议，并关闭IARP协议，然后配置映射表：

R1(config)#int s0/0
R1(config-if)#encapsulation frame-relay 
R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp 
R1(config-if)#frame-relay map ip 192.168.1.2 102 broadcast 
R1(config-if)#frame-relay map ip 192.168.1.3 103 broadcast 
R1(config-if)#exit
R1(config)#

对于R2，R3设备也需要关闭IARP协议并配置映射表......

R2设备配置：

R2(config)#int s0/0
R2(config-if)#no shutdown 
R2(config-if)#encapsulation frame-relay 
R2(config-if)#no frame-relay inverse-arp 
R2(config-if)#frame-relay map ip 192.168.1.1 201 broadcast 
R2(config-if)#exit
R2(config)#

R3设备配置如下：

R3(config)#int s0/0
R3(config-if)#no shutdown 
R3(config-if)#encapsulation frame-relay 
R3(config-if)#no frame-relay inverse-arp 
R3(config-if)#frame-relay map ip 192.168.1.1 301 broadcast 
R3(config-if)#exit
R3(config)#

另外，还需要配置三台设备的ip地址，这里略过......

然后查看设备的PVC线路，以R1设备为例：

R1#show frame-relay pvc

PVC Statistics for interface Serial0/0 (Frame Relay DTE)

              Active     Inactive      Deleted       Static
  Local          2            0            0            0
  Switched       0            0            0            0
  Unused         0            0            0            0


//PVC线路是ACTIVE，正常
DLCI = 102, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = ACTIVE, INTERFACE = Serial0/0

  input pkts 0             output pkts 0            in bytes 0         
  out bytes 0              dropped pkts 0           in pkts dropped 0         
  out pkts dropped 0                out bytes dropped 0         
  in FECN pkts 0           in BECN pkts 0           out FECN pkts 0         
  out BECN pkts 0          in DE pkts 0             out DE pkts 0         
  out bcast pkts 0         out bcast bytes 0         
  5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
  pvc create time 00:21:29, last time pvc status changed 00:00:29
          
DLCI = 103, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = ACTIVE, INTERFACE = Serial0/0
          
  input pkts 0             output pkts 0            in bytes 0         
  out bytes 0              dropped pkts 0           in pkts dropped 0         
  out pkts dropped 0                out bytes dropped 0         
  in FECN pkts 0           in BECN pkts 0           out FECN pkts 0         
  out BECN pkts 0          in DE pkts 0             out DE pkts 0         
  out bcast pkts 0         out bcast bytes 0         
  5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
  pvc create time 00:21:16, last time pvc status changed 00:00:17
R1#

一般PVC线路有三种状态：ACTIVE则表示PVC线路完全正常；INACITVE表示本端PVC线路正常，但是对端不正常；DELETED表示本端PVC线路有故障。当通过show命令查看pvc线路的状态是ACTIVE的话，说明该线路是正常的。

查看R1设备的映射表信息：

R1#show frame-relay map
Serial0/0 (up): ip 192.168.1.2 dlci 102(0x66,0x1860), static,
              broadcast,
              CISCO, status defined, active
Serial0/0 (up): ip 192.168.1.3 dlci 103(0x67,0x1870), static,
              broadcast,
              CISCO, status defined, active
R1#

在之前的配置中是关闭了IARP协议，手动绑定了DLCI和IP之间的映射，因此这里显示是static，并且是处于Active状态，说明映射是正常的。R1设备的映射表学到了R2和R3设备的两条映射信息。

查看帧中继交换机的路由表信息：

FR-SW#show frame-relay route 
Input Intf      Input Dlci      Output Intf     Output Dlci     Status
Serial0/1       102             Serial0/2       201             active
Serial0/1       103             Serial0/3       301             active
Serial0/2       201             Serial0/1       102             active
Serial0/3       301             Serial0/1       103             active
FR-SW#

测试网络连通性：

R1#ping 192.168.1.3                                                      
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.3, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 92/95/104 ms
R1#ping 192.168.1.2

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 68/93/104 ms
R1#

R2#ping 192.168.1.3

Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.3, timeout is 2 seconds:
.....
Success rate is 0 percent (0/5)
R2#

从测试结果来看，R2和R3之间是无法通信的，这是因为由于分支之间没有到对方的映射信息，所以无法通信，如果分点之间想要通信还需要加入对方的映射信息，这个任务就交给你们了。

到此帧中继技术实验完成。

帧中继这个技术很好，现在之所以不被广泛使用，是因为帧中继的网络带宽较小，并且经济成本低，在DMVPN中有着类似的流程，这个技术还是需要学习的。
frame-relay：帧中继，FR
帧中继主要适用于广域网技术中，所以存在一个叫做帧中继交换机的设备，以至于在广域网链路中，实现一对多的技术，默认广域网链路一般是PPP或者HDLC，一般都是点对点的，比如多家分公司通信，具体运营商位置不一，这样一来建立专线的费用就很高，所以ISP会采取一个叫帧中继交换机的设备，放在较为密集的位置上，所有公司与帧中继交换机设备连接，使用帧中继技术进行通信，用DLCI来充当二层地址。
学习FR之前了解以下基础概念
二层地址：DLCI 数据链路控制标识符，类似于以太网技术中的二层MAC地址， 不同的是二层MAC地址是唯一的，但是DLCI没有固定的值，是用来标识PVC的，范围16-1007,在学习这个的时候类比于以太网交换机技术，转发查看MAC地址，帧中继转发查看PVC映射的DLCI地址。
VC：虚链路
SVC：交换虚链路，实验中环境中测试使用
PVC：永久虚链路，企业级网络中使用
LMI：本地管理接口，一种信令帧，用于协商本地PVC上帧中继的封装，类似于以太网二层封装的Ethernet 和 IEEE802.3技术，那么在帧中继中存在三种封装格式，cisco，q933a,ANSI。这个的一致性是节点到FR交换机之间的封装一致即可。
接口链路类型：DCE DTE
一般FR交换机是DCE设备，DTE跟随DCE决定自己封装，波特率，速率等，
举例：serial线路的clock race XXXXX，这里为了把数据平均在每个时刻发送出去，比如1/XXXXX秒发送，那么对端DTE也需要设置成一样的clock race。
帧中继的部署：
1.静态，手动配置路径PVC映射
2.动态，节点设备开启帧中继的ARP功能，帧中继交换机设备让节点设备自动会学习到PVC映射
3.子接口，这个技术主要是ISP用来收费而已，比如ISP下多个公司都连接在一个帧中继交换机上，那么如果之间想通信，那么就得将ISP连接FR交换机的接口划分子接口，以此让客户购买。

帧中继交换机配置：
使用多串口路由器
关闭路由功能
开启帧中继交换功能

进入接口封装为FR

定义PVC封装
设置DCE端
书写帧中继映射表项
查看帧中继转发表

动态方式获取PVC的DLCI
进入路由器接口，选择封装，配置地址

查看路由器上帧中继转发表
类似于ARP映射表

静态方式获取DLCI
选择封装，配置地址
关闭FR ARP功能

关闭ARP应答功能

手工添加帧中继映射

子接口
多点子接口：相当于帧中继物理接口
点对点子接口：点对点
创建多点子接口

创建点对点子接口

将物理接口的DLCI号映射到子接口