帧中继概述

帧中继（Rrame-Relay)是在X.25基础上发展起来的快速交换的链路层协议，他是不可靠连接而且是点到多点的链路层协议。由于它效率高，简单，又可以实现一对多的连接，所以得到广泛的应用。

 

分组技术充分发展，数字光纤线路代替模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生。

 

帧中继仅完成 OSI 物理层和链路层核心层的功能，将流量控制，纠错等留给智能化终端，大大简化了节点机之间协议；同时，采用虚拟电路技术，充分利用了网络资源，吞吐高，延时低，适合突发性业务等特点。

 

作为一种新的承载业务，帧中继具有很大的潜力，主要应用于广域网中，支持多种数据业务，如局域网互联，计算机辅助设计（CAD),和计算机辅助制造（CAM），文件传输，图像查询业务，图像件事。

 

1. 帧中继本地协商过程

帧中继本地协商过程如下：

每隔T391定时器的时间，DTE发出状态请求报文Status Enquiry，同时DTE侧开始计数，当次数小于N391时，DTE发送的Status Enquiry仅询问链路完整性，当次数到N391时，DTE发送的Status Enquiry为全状态请求报文，不但要询问链路完整性，而且还要询问所有的PVC状态。

DCE收到Status Enquiry请求报文后，应答状态请求报文StatusEnquiry，同时DCE侧的定时器T392开始计时，等待下一个状态请求报文Status Enquiry，如果T392超时，而DCE还没有收到DTE发送的状态，请求报文Status Enquiry，DCE记录该错误并将错误次数N393加1。

DTE接收到状态应答报文，了解了链路状态和PVC状态，若此时网络中的PVC状态发生变化，不论是增加或者删除PVC，DCE都应向DTE 应答所有PVC的状态消息，从而使DTE及时了解帧中继网络的变化情况并更新相关的记录。

若定时器T391超时，而DTE侧还未收到状态应答报文，就记录该事件错误并将错误次数N393加1。

若在N393个事件中发生错误次数超过了N392，DTE或DCE就认为此虚电路已经不可用。N393表示被观察事件的总数，N392表示错误的门限值。

2. 帧中继技术适用

帧中继技术适用于以下3种情况：

当用户需要数据通信，其带宽要求为64Kbit/s~2Mbit/s，而参与通信的各方多于两个的时候，使用帧中继是一种较好的解决方案。

通信距离较长时，应优选帧中继。应为帧中继的高效性使用户可以享有较好的经济性。

当数据业务量为突发性时，由于帧中继具有动态分配带宽的功能，选用帧中继可以有效地处理突发性数据。

3. 帧中继相关概念

（1）DTE/DCE

帧中继建立连接时是非对等的，在用户端一般是数据终端设备（DTE），而提供帧中继网络服务的设备是数据电路终接设备（DCE）。一般DCE端由帧中继运营商提供。在用户侧，某种测试环境中，也可以组建帧中继的DTE和DCE对连，或者组建帧中继交换的方案来搭建帧中继的对连。

（2）DLCI

帧中继协议是一种统计方式的多路复用服务，它允许在同一物理连接共存有很多个逻辑连接（通常也叫做信道），这就是说，它在单一物理传输线路上能够提供多条虚电路。每条虚电路是用DLCI（Data Link Connection Identifer）来标识的，DLCI只具有本地的意义，也就是在DTE-DCE之间有效，不具有端到端的DTE-DTE之间的有效性，即在帧中继网络中，不同的物理端口上相同的DLCI并不表示是同一个虚连接。帧中继网络用户端口上最多可支持1024条虚电路，其中用户可用的DLCI范围是16~991。由于帧中继虚电路是面向连接的，本地不同的DLCI连接到不同的对端设备，因此，可以认为DLCI就是DCE提供的“帧中继地址”。

（3）静态地址映射

帧中继的地址映射是把对端设备的IP地址与本地的DLCI相关联，以使得网络层协议使用对端设备的IP地址能够寻址到对端设备。 帧中继主要用来承载IP，在发送IP报文时，根据路由表只知道报文的下一跳IP地址。发送前必须由下一跳IP地址确定它对应的DLCI。这个过程通过查找帧中继地址映射表来完成， 因为地址映射表中存放的是下一跳IP地址和下一跳的DLCI 的映射关系。地址映射表的每一项可以由手工配置。

（4）反转ARP

使用反转ARP可以使帧中继动态地学习到网络协议的IP地址，利用反转ARP的请求报文请求下一跳的协议地址，并在反转ARP的响应报文中获取IP地址放入DCLI和IP地址的映射表中，默认值情况，路由器支持反转ARP来协商DLCI和IP地址。动态地址映射专用于多点帧中继配置。在点到点配置中，只有一个单一目的地，所以不需要发现地址，当PVC远端设备不支持反转ARP协议时，禁止该协议或者该DLCI的反转ARP。

（5）永久虚电路（PVC）和交换虚电路（SVC）

根据建立虚电路的不同方式，可以将虚电路分为两种类型：永久虚电路（PVC）和交换虚电路（SVC）。手动设置产生的虚电路叫永久虚电路，通过某协议协商产生的虚电路叫交换虚电路，这种虚电路不需人工干预自动创建和删除。目前在帧中继中使用最多的方式是永久虚电路方式，即手工配置虚电路方式。

（6）本地管理信息

在永久虚电路方式下，需要检测虚电路是否可用。本地管理信息（LMI）协议就是用来检测虚电路是否可用。在系列路由器中实现了三种本地管理信息协议：ITU-T Q.933附录A、ANSI T1.617附录D和CISCO格式。它们的基本工作方式都是：DTE设备每隔一定时间发送一个全状态请求Status Enquiry报文去查询虚电路的状态，DCE设备收到全状态请求Status Enquiry报文后，立即用Status报文通知DTE当前端口上所有虚电路的状态。

（7）CIR技术

帧中继主要用于传递数据业务，传递数据时不带确认机制，没有纠错功能。但提供一套合理的带宽管理和防止阻塞的机制，用户有效地利用预先约定的带宽，即承诺的信息速率（CIR），并且还允许用户的突发数据占用未预定的带宽。