Frame Relay

5.1.1.   Úvod do Frame Relay
Frame relay je štandard pre Telecommunication Union Telecommunications Standardization Sector
(ITU-T) a American National Standards Institute (ANSI). Je paketovo prepínaná , spojito orientovaná
WAN služba. Pracuje na 2. vrstve OSI modelu, využíva HDLC. Dáta sú nesené medzi užívateľským
zariadením DTE a DCE na okraji WAN.
Pôvodne bol určený pre sprístupnenie ISDN zariadeniam prístup na paketové prepínanie služby na B
kanáloch, ale nebol štandardizovaný.
Je často používané na prepojenie LAN.
cisco
5.1.2.   Terminológia vo Frame Relay


(VC) virtual circuit – spojenie medzi dvoma DTE.
(SVCs) switched virtual circuits – VC vytvorený dynamicky, poslaním signálnej správy na sieť, menej
používaný, viac sú používané PVCs.
Technológia Frame Relay bola navrhnutá pre digitálne linky, nemá zabudovaný opravný
mechanizmus, ak je nájdená chyba v rámci, je zahodený bez oznámenia.
Frame Relay access device (FRAD) alebo router pripojený na Frame Relay môže mať viaceré
virtuálne okruhy pripojené na rôzne koncové body, je to náhrada za mesh.
Viacej virtuálnych okruhov na samostatnej prístupovej linke sa od seba rozoznáva podľa vlastného
identifikátora Data Link Channel Identifier (DLCI), má len lokálny význam a môžu byť rôzne na
každom konci VC.


cisco

5.1.3.   Frame Relay stack layered support
Funkcie Frame Relay:

  1. berú dátové pakety zo sieťovej vrstvy, IP alebo IPX
  2. zapuzdrujú ich ako časti Frame Relay rámcov
  3. prechádzajú na fyzickú vrstvy na doručenie po drôte

Fyzická vrstva je typicky EIA/TIA-232, 449, 530, V.35 alebo X.21.
Frame Relay je podmnožina HRLC rámcového typu. Je využívaný 1-bajt pre vlajku 01111110. Frame Check Sequence (FCS) je používaná na určenie chýb na 2. vrstve adresného poľa počas prenosu, pri nastaní chyby nie je realizovaná notifikácia zdroju, kontrola chýb je realizovaná vyššou vrstvou OSI modelu.


1


5.1.4.   Kontrola prúdu a šírky pásma vo Frame Relay
Sériová linka alebo prístupová linka do Frame Relay siete je normálne prenajatá linka. Rýchlosť linky
je prístupová rýchlosť alebo portová rýchlosť. Rýchlosť sa typicky pohybuje od 64kbps do 4Mbps,
niektorí poskytovatelia až do 45Mbps.
(CIR) committed information rate – dohodnutá rýchlosť medzi jednotlivými VC na jednej linke.
Jednotlivé CIR sú normálne menšie, než portová rýchlosť. Ale súčet CIR býva normálne vyšší než
portová rýchlosť. Pri posielaní rámcov býva medzera medzi VC.
(EIR) Excess Information Rate – rozdiel medzi maximálnou rýchlosťou linky a CIR.
Zariadenie môže posielať pakety na prepínač aj vyššou ako dohodnutou rýchlosťou, ak prepínač má
dostatok voľných prostriedkov. Dáta posielané nad dohodnutú rýchlosť budú označené v Discard
Eligible (DE) bite na 1.
Keď pakety stoja vo fronte, je to príznak neúmerného množstva posielaných dát na prepínač, tento
stav spôsobuje oneskorenie a pád sieťového výstupu. Na zamedzenie tohto stavu, prepínače s Frame
Relay budú z fronty zahadzovať pakety z označenými DE bitmi.
DTE zariadenie bude informované o probléme nastavením Explicit Congestion Notification (ECN)
v rámci adresného poľa.
Forward ECN (FECN) bit je nastavený na každom rámci, ktorý prepínač príjme na preťaženej linke
Backward ECN (BECN) bit je nastavený na každom rámci, ktorý prepínač umiestni na preťaženú
linku.
DTE zariadenie príma rámce s nastaveným ECN bitom a pokúša sa zredukovať prúd rámcov, kým
ECN nie je nulové.
5.1.5.   Mapovanie adries a topológia vo Frame Relay


cisco

Frame Relay je cenovo výhodnejšie pri prepojení viacerých strán, ako pri point-to-point spojení. WAN sú často prepojené do hviezdicovej topológie, kde centrála je v strede a ostatní hosti pristupujú na jej služby cez samostatné VC. HUB má prístupovú linku s viacerými VC.
cisco
Z hviezdicovej topológie je možné vyrobiť plnú mesh topológiu pomocou ďalších VC na existujúcej
linke. Viacnásobné VC vedú k lepšiemu využitiu Frame Relay cez statické smerovanie.
Vo Frame Relay, kde jedno rozhranie je použité na prepojenie viacerých sietí sa používa nonbroadcast
multiaccess (NBMA). Na prevenciu smerovacích slučiek je zavedený split horizon, neposielajú sa
smerovacie aktualizácie na rozhranie, z ktorého prišli, čo môže však viesť k problému pri viacerých
PVC. Riešením je mapovanie medzi adresou linkovej vrstvy Frame Relay každého FRAD alebo
routra a sieťovou adresou ako IP. Router potrebuje vedieť, že routre sú dosiahnuteľné za jednotlivými
rozhraniami.
DLCI pre každý VC musia byť asociované so sieťovou adresou z jeho vzdialeného routra, môže byť
zadávaná manuálne prostredníctvom príkazu map alebo automaticky použitím Inverse ARP.
5.1.6.   Frame Relay LMI
FR bolo navrhnuté na poskytovanie paketovo prepínaných dátových prenosov z minimálnym
oneskorením.
Local Management Interface (LMI) – dynamické získavanie informácií o stave siete pre DTE.


2


Identifikáciu VC umožňuje 10 bitov v DLCI poli, rozsah je od 0 -1023, tieto identifikátory sú zahrnuté v LMI službách.


VC Identifiers                   VC Ty pes

Non-data DLCIsI

0

LMI(ANSI, ITU)

1..15

Reserved lor future use

992.1007

CLLM

1008.. 1022

Reserved for future use (ANSI, ITU)

1019.1022

Multicasting (Cisco)

1023

LMI (Cisco)

LMI rozšírenie obsahuje nasledujúce:

  1. mechanizmus keepalive, overuje, či VC je otvorený
  2. multicast mechanizmus
  3. kontrolu prúdu
  4. poskytovať DLCI hodnoty

-      mechanizmus stavu VC
Typy LMI podporované pre CISCO:

  1. Cisco, originálne Cisco rozšírenie
  2. Ansi, zodpovedajúci ANSI štandardu T1.617 Annex D

-      q933a, zodpovedajúci štandardu Q933 Annex A
Po LMI hlavičke nasleduje 1 alebo viac informačných prvkov.
Každý informačný prvok information elements (IE) pozostáva :

  1. 1 bajt pre identifikátor
  2. IE dĺžka poľa

-      1 alebo viac bajtov obsahujúcich stav DLCI
Stavové správy pomáhajú overovať integritu logickej a fyzickej linky.
5.1.7.   Postup inverzného ARP a LMI operácií


LMI stavové správy kombinované s inverznými ARP správami umožňujú routrom priraďovať adresy
sieťovej vrstvy k adresám linkovej vrstvy.


cisco

Keď pripojený router štartuje vo Frame Relay sieti, pošle LMI stavovú prieskumnú správu na sieť. Sieť odpovie s LMI stavovou správou, ktorá obsahuje detaily o všetkých VC konfigurovaných na prístupovej linke.
Router periodicky opakuje stavové otázky, ale odpovede obsahujú len zmeny. Po nastavenom počte skrátených správ sa vyšle plná správa.
Ak router potrebuje mapovať VC na adresy sieťovej vrstvy, pošle inverznú ARP správu na každý VC. Inverzná ARP odpoveď umožňuje routru vytvárať nevyhnutné mapovacie záznamy jeho adries do DLCI mapovacej tabuľky.


cisco

5.2.1.    Základné konfigurovanie Frame Relay DCE or Frame Relay Switch


Frame Relay pracuje na sériovom rozhraní, prednastavené zapuzdrenie je HDLC.


3


encapsulation frame-relay[cisco | ietf] – príkaz na zmenu zapuzdrenia vo Frame Relay

  1. cisco, využíva vlastné Cisco Frame Relay zapuzdrenie, využíva sa pri pripojení na iný Cisco router.
  2. ietf, zapuzdrovacia metóda prispôsobená Engineering Task Force (IETF) standard RFC 1490, využitie pri pripojení na nie Cisco smerovač.

ip address – príkaz na nastavenie IP adresy rozhrania.
bandwidth – príkaz na nastavenie šírky pásma na rozhraní, udáva sa v kbps, musí byť nastavená pre
správne určenie metriky pri Gateway Routing Protocol (IGRP), Enhanced Interior Gateway Routing
Protocol (EIGRP) a Open Shortest Path First (OSPF).
frame-relay lmi-type [ansi | cisco | q933a] – nastavenie a konfigurovanie LMI spojenia, je potrebný


vo výstupe je aj informácia o type LMI. IOS 11.2 Router ,^^     ^^     IOS 10.3 Router

show interfaces

cisco

len pri IOS 11.2. alebo skorších. Pri novších nie je potrebné zadávať, prednastavené je Cisco.
5.2.2.   Konfigurovanie statického mapovania Frame Relay
DLCI musí byť staticky mapované na sieťovú adresu vzdialeného hosta, keď vzdialený host nepodporuje inverzný ARP.
frame-relay map protocol protocol-address dlci [broadcast] – príkaz na statické mapovanie vzdialenej sieťovej adresy na lokálny DLCI.
cisco


4


5.2.3.   Otázky spojené so smerovacími aktualizáciami na NBMA


Štandardne Frame Relay siete poskytujú non-broadcast multi-access (NBMA) spojenie medzi vzdialenými stranami. Fyzická topológia pozostáva z viacerých PVC.


cisco

2 problémy vo Frame Relay topológii:

  1. dosiahnuteľnosť vzhľadom na smerovacie aktualizácie
  2. potreba replikovať broadcast na každý PVC, ak fyzické rozhranie obsahuje viac než 1 PVC, je to kvôli Split horizont.

Riešenie je využiť subrozhranie.
5.2.4.   Subrozhrania vo Frame Relay
Na umožnenie broadcastových smerovacích aktualizácií vo hub-and-spoke Frame Relay topológii je potrebné nakonfigurovať logicky pridelené rozhrania. Týmto sa hovorí subrozhrania. Subrozhranie – logická časť fyzického rozhrania Frame Relay subrozhrania môžu byť konfigurované:

  1. Point-to-point, samostatné bod - bod subrozhranie je použité na zabezpečenie jedného PVC spojenia na iné rozhranie alebo subrozhranie na vzdialenom routri. Subrozhranie má vlastné HLCI.
  2. Multipoint, samostatné viacnásobné subrozhranie je použité na zabezpečenie viacnásobného PVC spojenia na viacnásobné fyzické rozhranie alebo subrozhranie na vzdialenom routri.

encapsulation frame-relay – príkaz je použitý na fyzické rozhranie, ostatné parametre sa zadávajú samostatne pre jednotlivé subrozhrania.
5.2.5.   Konfigurovania subrozhrania pre Frame Relay


HLCI prideľuje poskytovateľ služby pre Frame Relay v rozsahu 16 – 992, vždy má len lokálny
význam.


cisco

Router A má 2 bod – bod subrozhrania. s0/0.110 na router B s0/0.120 na router C Požiadavky na konfiguráciu subrozhrania na fyzickom rozhraní:

  1. encapsulation frame-relay, nakonfigurovať zapuzdrenie
  2. pre každý PVC vytvoriť subrozhranie

5


interface serial - na vytvorenie subrozhrania, treba určiť číslo portu a za (.) číslo subrozhrania. Pri konfigurácii sú vyžadované multipoint alebo point-to-point kľúčové slová. frame-relay interface-dlci – príkaz na konfigurovanie lokálneho DLCI na subrozhraní.
5.2.6.   Overovanie konfigurácie Frame Relay


cisco

show interfaces – zobrazí informácie o zapuzdrení a stave 1. a 2. vrstvy, je zobrazený typ LMI, LMI DLCI, typ Frame Relay data terminal equipment /data circuit-terminating equipment (DTE/DCE).
show frame-relay lmi
zobrazí štatistiku LMI dopravy
show frame-relay pvc [interface interface] [dlci] – zobrazí stav každého nakonfigurovaného PVC a štatistiku dopravy. Využívaný na overenie množstva BECN a FECN paketov. Stav PVC môže byť aktívny, neaktívny alebo zmazaný.
6


show frame-relay map – zobrazí aktuálne mapované záznamy a informácie o spojení.


cisco

10.140.1.1 – je IP adresa vzdialeného routra, naučená cez inverzné ARP 100 desiatkové DLCI číslo 0x64 – je hexa konverzia DLCI 0x64 = 100 decimal
0x1840 – hodnota, aká by bola na drôte
Broadcast/multicast – je povolený na PVC
aktívny stav PVC
frame-relay-inarp – príkaz na zmazanie Frame Relay mapy vytvorenej cez inverzný ARP
5.2.7.   Riešenie problémov v konfigurácii Frame Relay
debug frame-relay lmi – príkaz na overenie, či router správne posiela a príma LMI pakety.
Plná LMI správa je typu 0. LMI výmena je typy 1.
dlci 100, status 0x2 – znamená, že stav DLCI 100 je aktívny.
Možné hodnoty pre status:

  1. 0x0, neaktívny, problém môže byť na druhom routri, PVC je dole
  2. 0x2, aktívny, všetko pracuje
  3. 0x4, zmazaný, DLCI nie je naprogramované pre router, ale je nastavené na niektorom konci.

cisco