CCNP课堂---Frame Relay篇

一、节点设备 

1.节点设备序列划分 

根据帧中继网络结构层次,可将帧中继节点设备分为三个档次,如下表所示。在全国骨干网和省内干线网节点上,应配置吞吐量大、端口接入速率高并有汇结能力的节点机,以保证快速、有效、经济地传递各种信息。用户节点机可根据本地具体业务发展情况,选择吞吐量大小适宜的节点机。实际组网时,可根据具体要求选择配置多种型号的节点机。 

在帧中继技术采用上,根据国际上发展帧中继的经验,初期可先发展技术已基本成熟的永久虚电路连接(PVC),以降低投资,减少风险和技术难度;等条件和技术成熟时,再考虑发展可交换的虚电路连接(SVC)。在骨干网节点设备、特别是枢纽节点设备选型时,应考虑节点设备目前或今后有无与ATM互连的能力。 

2.帧中继节点机性能指标要求 

在节点设备选型时,一般要求节点机具有以下性能: 

(1)节点机对外接口。 

·中继线接口 

根据节点机在网络上的位置,节点机中继线应有不同速率的接口要求。接口可以是E1、E3、STM-1或其它高速接口。物理接口:E1和E3接口电气特性应符合ITU-T建议G.703的规定;STM-1应符合ITU-T相关规定。 

·用户线接口 

①接口速率由9.6Kbps可达E1,大型节点机酌情考虑实现E3接口。②接口标准:用户速率≤20Kbps时,使用ITU-T建议V.24(与RS-232C兼容)的接口规定;用户速率≤10Mbps时,使用ITU-T建议X.21接口、ITU-T建议G.703接口、ITU-T有关ISDN的接口,可选用ITU-T建议V.11或V.35接口规定的电气特性。 

(2)节点机的时钟源和定时。 

·节点机内部应设时钟源,长期频率偏差应≤25～50ppm。 

·节点机应选择主/从两种定时工作方式。 

·节点机应具有两个以上端口,可接入参考基准信号,并能检测端口故障,自动切换。 

(3)支持永久虚电路连接,具有自动节点间路由和连接管理功能。 

(4)网管控制信息通信功能。网络节点应能与上级NMC之间发送、接收网管控制信息。 

(5)节点机的管理控制功能。应具有以下功能: 

·操作、维护和管理功能,如用户线管理、中继线管理、路由管理、PVC状态管理等; 

·业务等级管理功能和灵活的带宽管理功能; 

·拥塞管理和控制功能; 

·告警记录、告警报告等功能; 

·故障诊断和控制等功能。 

(6)节点机的互连功能。 

·帧中继节点机应具有与同制式、不同制式帧中继节点机的互连能力,并符合ITU-T的相关规定。 

·帧中继节点机根据具体要求,应具有跟其它网的互通或互连能力,并符合ITU-T的相关 规定。 

(7)节点机的可靠性和可用性要求。 

·节点机的控制板、电源板等主要部件1+1备份,其它部件N+1备份。 

·对出故障的中继线进行动态重选路由,快速恢复网路业务,使服务故障减到最小,增加 网络可用性。 

·要求节点机平均无故障时间(MTBF)大,平均故障恢复时间(MTTR)小。 

·节点机应具有故障检测、故障定位等功能,以及冗余部件切换功能。 

·节点机应能便于操作和维护。 

(8)节点机在加负载时应具有较低的中转时延(transit delay)。 

(9)大型节点机应具有与ATM互连或互通的能力。 

(10)作为国际出入口节点的帧中继节点机,应具有与国际上现有帧中继网路互连的能力 。 

二、网管控制设备 

网管控制设备包括全国网NMC、省内网NMC和相应节点NMT,主要性能要求如下: 

·各NMC应能负责本节点的配置、运行状态和业务情况的监视和控制,为维护人员提供手段。 

·各NMT应能完成授权范围的网管控制,并能实现以下五个范围内的网管控制功能:设备和业务配置、网路和业务性能、故障或维护、计费和安全防护功能。 

·网管控制中心应有足够的存储容量,用于存储网络当前结构、路由表和配置参数、以及相关的历史数据。 

·各网管控制中心应考虑与电话网的接口,以便网管人员能远程接入中心,同时也可作为中心之间的备用信息传输通路。 

·要求网管控制中心设备应能稳定工作,可靠性高,便于维护。 

·网管控制中心应具有良好的人/机接口,操作方便,显示、输出直观。 

·网管控制中心可考虑设置主备用设备。 

三、帧中继用户入网设备 

帧中继网上的用户入网设备应有多种不同类型。除接入符合帧中继UNI接口协议的帧中继用户终端外,也可使用帧中继装/拆设备(FRAD),使任何基于HDLC和SDLC的设备接入帧中继网络。 

同时,通过多协议路由器或网桥支持以太网(IEEE 802.3)、令牌环(IEEE 802.5)或光纤分布数据接口(FDDI)局域网端口的连接,使局域网的接入和路由选择经济、高效。 

1.帧中继终端 

符合帧中继UNI协议接口的用户终端,称为帧中继终端。它应符合以下要求: 

(1)在U平面第二层,应实现Q.922规定的数据链路层核心功能。在具体应用中,可根据需要实现Q.922控制子层功能。 

(2)在U平面第三层及以上,应具有以下功能: 

·分段/重装; 

·复位; 

·协议标识符; 

·加急数据; 

·限定数据; 

·差错恢复和流量控制功能。 

(3)在SVC情况下,在C平面应实现Q.933、Q.922或Q.921协议。 

(4)应具有拥塞管理和控制功能。 

(5)提供维护、测试功能。 

(6)物理接口应与节点机支持的用户线接口相一致。 

(7)稳定、可靠、操作方便。 

2.帧中继装/拆设备 

具有非帧中继UNI协议接口的用户终端,经过帧中继装/拆设备才能与帧中继节点机相连接。FRAD既可设置在帧中继节点机内,也可单独设置。FRAD应具有以下功能: 

·协议转换功能; 

·拥塞管理功能; 

·维护、测试功能; 

·对不同的用户入网接口使用方便,接口速率为9.6Kbps至E1; 

·集中功能; 

·稳定可靠,操作方便。 

3.网桥或路由器 

LAN经过帧中继的互连/互通采用路由器和网桥。由网桥或路由器传送的数据包应采用无连接的网络层协议来传送,因此数据包应有特定的格式和标识,以便在远端识别。传送标 识应利用ISO9577中定义的网络层协议标识符(NLPID)。上述数据包应再用Q.922封装后,才能在帧中继网络中传送。 

(1)路由器 

FR和LAN之间在网络层的互连/互通采用路由器。为完成LAN经由FR网互连,路由器应具有以下功能: 

·用Q.922帧封装任何LAN标识的数据包。Q.922帧应包含用来识别协议的必需信息,以保证远程正确处理接收的数据包。 

·当数据包尺寸大于FR网络能提供的最大尺寸时,LAN中使用无连接协议的网络层应支持数据包的分段和重装。路由器应封装分段的数据包。分段数据的格式除包含封装头外,应与其它封装数据包一样。接收的路由器应重装分段的数据包并保持它们的顺序。如接收的数据包差错或丢失,则较高层协议负责重发。 

·路由器应具有动态分辨网络业务接入点(NSAP)协议地址的能力。 

·根据具体情况,可提供以太网接口(IEEE 802.3,总线1～10Mbps)、FDDI接口(100Mbps)或令牌环接口(IEEE802.5,4/16Mbps)。在帧中继用户———网络处,可提供以下接口:E1/G.703、X.21、V.35、V.24/RS-232C。 

·拥塞管理和控制功能。 

·诊断和统计功能。 

·环回测试功能。 

·告警监视。 

·使LAN的接入和路由选择经济、高效。 

·稳定可靠。 

路由器既可内置于节点机内,也可单独设置。 

(2)网桥 

FR和LAN之间在数据链路层的互连/互通采用网桥。为完成LAN经由FR网互连,网桥应具有以下功能: 

·桥接的数据包应具有特定的格式和指示(NLPID),以便在远端识别。 

·网桥应支持多协议封装方法,而且应知道哪一条虚连接将运载这个封装。同时,桥接的数据包用NLPID值为0X80封装,表示IEEE次网络层接入协议(SNAP)。SNAP头按帧的格式识别桥,如IEEE802.3、IEEE 802.5、IEEE802.1(d)和FDDI等。 

·拥塞管理和控制功能。 

·诊断和统计功能。 

·环回测试功能。 

·告警监视。 

·使LAN的接口和路由选择经济、高效。 

·稳定可靠。 

网桥可内置于节点机内,也可单独设置。 

计算机网络在金融、政府、企业中发挥着越来越重要的作用，联网的方式也从原来的模拟专线X.25逐步过渡到DDN、帧中继。帧中继因其速度快、通信质量高，而深受欢迎。但是在上帧中继的初期，因设备和技术因素，会经常出现一些小故障，我们可以通过以下几步对帧中继网络进行排错。 
检查Modem指示灯状态：常见指示灯有：PWD、RTS、TD、RD、DCD、TEDT、ERR等；DCD亮说明Modem收到载波信号，DCD闪烁或不亮说明到对端M odem的线路中断，Test在做环测时亮，正常工作时不亮，ERR灯亮说明线路有误码，正常工作时不亮。在排除各种物理故障后，我们可以用命令T elnet登录到路由器进行查找, “Show interface slot/number”是一条非常有用的命令，其输出包含许多非常有用的故障诊断信息和网络正常信息。 

接口的物理状态：一个接口可以处于三种状态之一：up、down或Administratively down;“serial x is up”说明接口已经正确连接，“serial x is administratively down”说明接口处于关闭模式，需用“no shutdown”命令来激活，“serial is down”说明路由器和DSU/CSU连接状态错，应检查线缆和路由器的串口。 

行协议状态：“line protocol is up”,说明路由器和帧中继提供商已经正确地交换了LMI信息。 

“line protocol is down”说明行协议没有启动起来,与电信局联系，要求局方重新配置故障线路的链路协议。 

验证PVC是否激活：在接口UP和“Line protocol up”的情况下,使用命令“Show frame-relay pvc”显示PVC状态。PVC有三种状态, ACTIVE 说明永久虚电路已经建立：两个节点之间的帧中继链路已经建立；Inactive状态指出帧中继提供商已提供对应于DLCI号,但未被路由器使用, 通常的错误是两个帧中继之间的DLCI号反了；Deleted状态指出路由器配置DLCI号未被帧中继提供商提供,因此,PVC不能被建立,有可能帧中继提供商未激活P VC。 

检查两端路由器是否封装相同的帧中继类型：Cisco路由器的封装类型为“Cisco”,这只适用于两端都是Cisco路由器的情形,如果另一端的路由器为第三方路由器, 则应将封装类型改为“IETF”。

1 帧中继DEBUG命令 
帧中继的DEBUG命令有三个：DEBUG FRAME-RELAY ARP，DEBUG FRMAE-RELAY LMI和DEBUG FRMAE-RELAY PACKET。在特权用户模式下配置。 

DEBUG FRAME-RELAY ARP打开INARP协议的调试信息，可以在配置终端上显示INARP报文的信息。用于查看INARP报文的收发情况。 

DEBUG FRMAE-RELAY LMI打开LMI协议的调试信息，可以在配置终端上显示LMI报文的信息，用于查看LMI报文的收发情况。 

DEBUG FRMAE-RELAY PACKET打开普通上层协议报文的调试信息，可以在配置终端上显示其他上层协议报文的信息，用于查看普通报文的收发情况。 

2 帧中继DEBUG信息及其解释 

2.1 INARP DEBUG 信息 

serial0(in): InvRequest, DLCI=100 

Hard is 9, Protocol is 800, HLen=2, PLen=4 

Sender Addr: 2.2.2.1 Target Addr:0.0.0.0 

当收到INARP报文时，会打印出上面的信息。 

serial0代表是串口0收到的报文，也可能打印出其他串口名，取决与具体配置的环境。 

（in）代表是收到报文，而不是发送报文。 

InvRequest表示是INARP请求，如果打印InvReply 表示是INARP应答。 

DLCI=100表示是从DLCI=100的PVC收到的报文。 

Hard is 9表示是帧中继的INARP报文。 

Protocol is 800表示解析的协议是IP，如果是8137，表示解析的协议是IPX。 

HLen=4表示硬件地址长度为2。 

PLen=4 表示协议地址长度为4，IPX为10。 

Sender Addr: 2.2.2.1表示发送协议地址为2.2.2.1。 

Target Addr:0.0.0.0表示目的协议地址，由于在组包时还不知道，所以填0。 

serial0(out):InvReply, DLCI=100 

Hard is 9, Protocol is 800, HLen=2, PLen=4 

Sender Addr:2.2.2.1 Target Addr:0.0.0.0 

当发送INARP报文时，会打印出上面的信息。 

解释同上。 

2.2 DEBUG FRMAE-RELAY LMI 信息 

1） 

serial0(in): Status 

RT Len = 1, Type = LIV-only 

LIV Len = 2, SSN = 23, RSN = 25 

当收到LMI报文时会打印出上面信息。 

Status表示是状态消息，如果是Status Enquiry，表示是状态请求消息。 

RT Len = 1表示报文类型信息单元的长度为1。 

Type = LIV-only表示报文类型为LIV-only，其他还可能是FULL或Asyn。 

LIV Len = 2 表示LIV信息单元的长度为2。 

SSN = 23表示发送序号为23。 

RSN = 25表示接收序号为25。 

注意：1. 如果是Asyn类型报文，将没有LIV Len = 2, SSN = 23, RSN = 25信息 

2. 如果是FULL类型报文，还可能包含PVC 信息，如下： 

Status DLCI=100, Act=1, New=1 

表示有一条PVC，DLCI=100，为激活状态，为新配置的。 

2） 

serial0(out): Status Enquiry 

RT Len = 1, Type = LIV-only 

LIV Len = 2, SSN = 25, RSN = 22 

如果是FULL类型报文，还可能包含PVC 信息，如下： 

Status DLCI=100, Act=1, New=1 

解释同上。 

3） 

Fr: DCE LMI timerout 

表示DCE在设定的时间（缺省15秒）没有收到DTE发来的SE消息，等待超时。 

4） 

Fr: DTE LMI timeout 

表示DTE在设定的时间（缺省10秒）没有收到DCE发来的S消息，等待超时。 

2.3 DEBUG FRMAE-RELAY PACKET 信息 

1） 

serial0(Out) Fr packet: Len=88, DLCI=100, PacketType=3, iBusy=1 

Len=88表示报文长度为88。 

DLCI=100表示从DLCI=100的PVC发送报文。 

PacketType=3表示报文类型为IP，IPX为4，INARP为5。 

iBusy=1表示占用BD数为1。 

2） 

serial0(In) Fr packet: Len=88, DLCI=100, PacketType=3 

解释同上。 

3 帧中继DEBUG信息使用方法 

如果刚配置为帧中继，物理已经报UP，但协议迟迟没有报UP，怀疑LMI协议包收发不正常，可以打开LMI DEBUG信息。 

如果是DTE，应该每10秒（缺省）打印发送的SE报文信息。如果没有打印，说明LMI协议没有运行，原因一般是物理层没有向帧中继（链路层）报物理U P。如果打印了SE报文信息，但没有打印收到S报文，并周期性的打印出DTE TIMEROUT信息，说明没有收到DCE回应的S报文，应该去查DCE侧是否运行正常。 

如果是DCE，应该每10秒（缺省）打印接收的SE报文信息。如果没有打印，并周期性的打印出DCE TIMEROUT信息，说明物理层没有把报文送上来，可能是接收问题，也可能是DTE侧根本没有发送，一般应该查一下DTE是否运行正常。 

如果要查看INARP报文和普通上层报文的收发情况，打开ARP和PACKET DEBUG 信息开关。

7206/PA-A3 (IWF) 
frame-relay switching 
! 
interface Serial4/3 
no ip address 
encapsulation frame-relay IETF 
frame-relay interface-dlci 50 switched 
frame-relay lmi-type ansi 
frame-relay intf-type dce 
! 
interface ATM5/0 
no ip address 
atm clock INTERNAL 
no atm ilmi-keepalive 
pvc 5/50 
vbr-nrt 100 75 
oam-pvc manage 
encapsulation aal5mux fr-atm-srv 
! 
connect CISCO Serial4/3 50 ATM5/0 5/50 service-interworking 

7500 (ATM Endpoint) 
interface atm 4/0/0.50 multi 
ip address 10.10.10.2 255.255.255.0 
pvc 5/50 
vbr-nrt 100 75 30 
protocol ip 10.10.10.1