FRAME RELAY

• Bardzo wydajny, protokół WAN działający w warstwie fizycznej i łącza danych (w warstwie łącza zorientowany połączeniowo) opracowany z w celu połączeń LAN-LAN

• Przykład technologii przełączania pakietów

• Wymaga dobrej jakości łączy transmisyjnych

• Pierwsze opracowania w roku 1984

• Począwszy od roku 1990 szybki rozwój

• LAPD (protokół znany w specyfikacji ISDN)

• Urządzenia DTE i DCE

• Kontrola błędów przeniesiona do warstw wyższych

• Rozmiar danych w pakiecie do 4096B (1600 B obsługują wszyscy operatorzy)

• PVC, SVC

• FRAD

• W 1990 r. LMI (Local Management Interface - Cisco, DEC, Nortel, Stratacom)

• InARP

• Frame Relay Forum

Protokół X.25 opracowano dla sieci o dużej zawodności i dużej liczbie błędów transmisji, dlatego też poszczególne węzły na trasie pakietu mogły weryfikować transmitowane dane niezależnie: przez protokół warstwy sieciowej (PLP) oraz protokół warstwy łącza danych (LAPB). Specyfikacja Frame Relay powstała natomiast dla szybkich łączy o niewielkiej ilości błędów w transmisji. Pozwoliło to zrezygnować ze złożonych procedur korekcji i retransmisji stosowanych w sieci X.25 i w efekcie znacznie przyspieszyć transmisję danych (w typowych rozwiązaniach nawet do 2 Mb/s na łączu do odbiorcy). Podobnie jak X.25, Frame Relay opisuje komunikację na styku między klientem a dostawcą usług sieci WAN. Urządzeniem klienckim DTE może być na przykład router Cisco, natomiast urządzeniem aktywnym DCE będzie zwykle przełącznik w sieci dostawcy (patrz rys.).

Komunikacja między dwoma urządzeniami DTE realizowana jest poprzez zestawienie połączenia logicznego zwanego obwodem wirtualnym. Obwody PVC (Private Virtual Circuit) zestawia się między urządzeniami DTE na stałe i nie rozłącza przy braku transmisji, natomiast obwody SVC (Switched Virtual Circuit) zestawia się na żądanie i rozłącza po określonym okresie bezczynności. W routerach Cisco domyślnie zestawia się obwody PVC. Specyfikacja Frame Relay, w przeciwieństwie do X.25, opisuje komunikację sieciową w obrębie tylko dwóch pierwszych warstw modelu sieciowego OSI (fizycznej i łącza danych). Zakłada ona przełączanie pakietów o zmiennej części informacyjnej wzdłuż obwodów wirtualnych, ale w praktyce stosowaną jednostką informacyjną jest ramka (warstwa druga).

Protokół Frame Relay jest protokołem warstwy łącza danych, natomiast w warstwie fizycznej stosowane mogą być protokoły RS-232, RS-449, V.35 bądź X.21. Ponieważ wyznaczanie trasy oraz przełączanie ramek realizowane jest już w warstwie drugiej, można zwiększyć efektywność przełączania, eliminując z procesu przetwarzania warstwę trzecią (wykorzystywaną w X.25). Ponadto komunikacja kontrolna, związana z utrzymywaniem obwodów wirtualnych, przesyłana jest wydzielonymi kanałami logicznymi, innymi niż dane użytkownika. Za kontrolę przepływu danych oraz wykrywanie błędów odpowiedzialne są warstwy wyższe modelu OSI. Węzły sieci Frame Relay sprawdzają tylko sumę kontrolną CRC w odebranych ramkach, ale nie wymuszają retransmisji uszkodzonych ramek na poziomie warstwy drugiej. Podobne rozwiązanie zastosowano w specyfikacji Ethernet II).

Pojedynczy interfejs szeregowy routera Cisco pozwala zestawić wiele obwodów wirtualnych między routerem (DTE) i przełącznikiem brzegowym (DCE) w sieci WAN usługodawcy. Do identyfikacji poszczególnych obwodów służą numery DLCI (Data-Link Connection Identifier) - mają one znaczenie lokalne i w różnych częściach sieci Frame Relay mogą być podłączone do niej routery korzystające z tych samych numerów DLCI.

Wraz z rozszerzeniami protokołu Frame Relay, wprowadzonymi przez protokół sygnalizowania LMI (Local Management Interface), pojawiły się globalne, unikatowe identyfikatory DLCI stosowane w ramach całej sieci Frame Relay. Protokół LMI opisuje sposób sygnalizacji (między urządzeniem DTE - routerem i DCE - przełącznikiem Frame Relay) stosowany do zarządzania połączeniem i przesyłania komunikatów informujących o stanie urządzenia.

Obecnie używane są trzy implementacje protokołu LMI:

standard ANSI (T1.617, Annex D),

standard międzynarodowej unii telekomunikacyjnej ITU-T (Q.933, Annex A),

protokół LMI opracowany przez firmy "grupy czterech" (DEC, Northern Telecom, Cisco, Stratacom).

Dwa urządzenia korzystające z protokołu Frame Relay muszą używać tej samej wersji protokołu LMI. Zaczynając od wersji systemu operacyjnego 11.2, router Cisco próbuje automatycznie rozpoznać typ protokołu LMI stosowany przez przełącznik Frame Relay; wersję LMI można ustawić w nim ręcznie. Komunikaty protokołu LMI nie są rozsyłane w sieci razem z innym ruchem - wykorzystują wydzielone kanały wirtualne o określonych numerach DLCI (implementacja "grupy czterech" - DLCI 1023, ANSI oraz ITU-T - DLCI 0). Główne cechy protokołu LMI to:

Podtrzymywanie połączeń przez wysyłanie pakietów testowych keepalive. Router wysyła do przełącznika ramki zapytań, a w odpowiedzi otrzymuje tzw. krótkie ramki statusu.

Przesyłanie komunikatów o stanie obwodów wirtualnych. Router wysyła do przełącznika ramki zapytań, a w odpowiedzi otrzymuje tzw. długie ramki statusu z informacją o dodaniu, usunięciu, uszkodzeniu lub modyfikacji obwodu wirtualnego.

Obsługa komunikacji typu multicast (wykorzystywane są w tym celu numery DLCI od 1019 do 1022).

Globalne znaczenie numerów DLCI.

Obsługa protokołu Inverse ARP stosowanego do dynamicznego powiązania adresu sieciowego odbiorcy z numerem DLCI.

Numer DLCI zapisywany jest w ramce Frame Relay w polu nagłówkowym o długości 10 bitów, możliwe są więc 1024 różne identyfikatory. W praktyce pewne numery DLCI zarezerwowane są do specjalnych celów (od 0 do 15 i od 1008 do 1023) i standardowo wykorzystuje się tylko zakres od 16 do 1007.

Konfiguracja protokołu Frame Relay

Podłączając router do sieci Frame Relay, należy w ramach konfiguracji interfejsu szeregowego ustawić właściwy typ hermetyzacji stosowany w fizycznym interfejsie, poprzez który router łączy się z siecią usługodawcy (zwykle przez modem):

C2600(config-if)#encapsulation frame-relay [cisco | ietf ]

Opcje cisco należy wybierać przy połączeniach z innym routerem firmy Cisco, natomiast opcję ietf dla połączeń z urządzeniami innych firm, wartością domyślną jest cisco. Następnie należy wybrać typ protokołu LMI:

C2600(config-if)#frame-relay lmi-type [ansi | cisco | q933a]

Domyślną wartością jest cisco. Warto pamiętać, że od wersji 11.2 systemu operacyjnego router próbuje dynamicznie wykryć typ protokołu LMI stosowany przez przełącznik Frame Relay - komenda ta może więc być niepotrzebna.

Zauważmy, że w tej konfiguracji nie jest konieczne określenie numeru DLCI - router pracuje jako urządzenie DTE , któremu brzegowy przełącznik Frame Relay ( DCE) dynamicznie przypisuje numer DLCI. Jeżeli jednak dwa routery połączone są bezpośrednio poprzez interfejsy szeregowe (specjalną parą kabli DTE i DCE), to w ramach konfiguracji interfejsu, który będzie pełnił role urządzenia DCE, należy wykonać dodatkowe polecenia. Po pierwsze należy zdefiniować typ interfejsu jako DCE:

C2600(config-if)#frame-relay intf-type DCE

Oprócz opcji DCE można także wybrać DTE (wartość domyślna) oraz NNI (przy bezpośrednim połączeniu dwóch routerów pracujących jako przełączniki Frame Relay). Następnie należy określić numer DLCI , który będzie dynamicznie przydzielony urządzeniu DTE:

C2600(config-if)#frame-relay interface-dlci numer

Standardowo pakiety keepalive wysyłane są co 10 sekund, a komunikaty o stanie obwodów wirtualnych odbierane co 60 sekund (6 razy parametr keepalive). Zmienić to można poleceniem:

C2600(config-if)#keepalive ilość_sekund

Powiązanie adresów sieciowych

Aby możliwe było komunikowanie się z innymi routerami podłączonymi do sieci Frame Relay, niezbędne jest powiązanie ich adresów sieciowych (np. IP) z numerami DLCI obwodów wirtualnych, przez które realizowana będzie transmisja. Podobnie jak w sieci X.25, proces ten nazywany jest odwzorowaniem (mapping) adresów lub w terminologii Microsoftu, mapowaniem. Adresy można przypisać statycznie (ręcznie), korzystając z polecenia frame-relay map, bądź dynamicznie (automatycznie) za pomocą protokołu Inverse ARP - to drugie rozwiązanie jest wygodniejsze i nie wymaga od administratora żadnej dodatkowej konfiguracji. W poniższym przykładzie przypisania statycznego router C2600 komunikuje się z zewnętrznym routerem o adresie 131.108.1.2, wykorzystując lokalny kanał logiczny DLCI 17. Dodatkowo w ramach tego połączenia włączono obsługę komunikacji rozgłoszeniowej (opcja broadcast) i ustawiono typ hermetyzacji (opcja ietf nadpisuje globalne ustawienie podane w poleceniu encapsulation frame-relay):

C2600(config-if)#frame-relay map IP 131.108.1.2 17 broadcast ietf

Ponieważ router może poprzez jeden interfejs fizyczny komunikować się z wieloma odbiorcami, konieczne jest ręczne utworzenie niezależnych (i statycznych) powiązań do wszystkich odbiorców.

Protokół Inverse ARP dynamicznie tworzy tablicę powiązań odległych adresów sieciowych z lokalnymi numerami DLCI, przez które adresy te są dostępne (odwzorowanie w sieci X.25 dotyczyło zdalnych adresów sieciowych i zdalnych adresów X.121). Protokół Inverse ARP jest domyślnie włączony, jeśli jednak został w ramach interfejsu wyłączony, można odblokować go komendą:

C2600(config-if)#frame-relay inverse-arp [protokół] [dlci]

Parametr protokół oznacza protokół warstwy sieciowej (np. IP, IPX, APPLETALK), natomiast dlci jest numerem kanału, przez który wysyłane będą komunikaty Inverse ARP.

Protokoły LMI i Inverse ARP - uzyskiwanie informacjio routerze odległym

Działanie protokołów LMI i Inverse ARP (p. rys.) polega na wykonaniu następujących czynności:

1. Router podłącza się (bezpośrednio lub przez modem) do brzegowego przełącznika Frame Relay.

2. Router wysyła do przełącznika ramkę z informacją o sobie oraz pytaniem o stan połączeń obwodów wirtualnych, wychodzących z tego routera.

3. Przełącznik przysyła do routera komunikat stanu z informacją o lokalnych numerach DLCI identyfikujących kanały PVC do odległych routerów, do których router może wysyłać dane.

4. Do każdego aktywnego numeru DLCI każdy router wysyła pakiet protokołu Inverse ARP z informacją o sobie (np. adres IP).

5. Po otrzymaniu komunikatu protokołu Inverse ARP router tworzy w tablicy powiązań wpis zawierający jego własny, lokalny numer DLCI, adres sieciowy routera odległego oraz stan połączenia - jeden z trzech możliwych:

- aktywne (active state) - router może wymieniać dane,

- nieaktywne (inactive state) - lokalne połączenie routera do przełącznika jest poprawne, ale router odległy nie jest podłączony do sieci Frame Relay,

- usunięte (deleted state) - router nie otrzymuje od przełącznika żadnych komunikatów stanu protokołu LMI.

Komunikaty protokołu Inverse ARP wymieniane są co 60 sekund, a domyślnie co 10 sekund router wysyła komunikaty keepalive podtrzymujące połączenie.

Aktualny stan połączeń Frame Relay wyświetlić można poleceniem show, na przykład show interfaces serial 0/0 wyświetla m.in. numer DLCI wykorzystywany przez protokół LMI (zależy od typu LMI), typ protokołu LMI (w tym przykładzie cisco), typ interfejsu (DCE), statystyki dotyczące LMI (np. liczbę zapytań o stan) oraz częstotliwość wysyłania pakietów keepalive:

C2600#show interfaces Serial 0/0

Serial0/0 is up, line protocol is up

Hardware is PowerQUICC Serial

Internet address is 131.107.11.1/24

MTU 1500 bytes, BW 128 Kbit, DLY 20000 usec,

reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

Encapsulation FRAME-RELAY, loopback not set, keepalive set (10 sec)

LMI enq sent 0, LMI stat recvd 0, LMI upd recvd 0

LMI enq recvd 169, LMI stat sent 169, LMI upd sent 0, DCE LMI up

LMI DLCI 1023 LMI type is CISCO frame relay DCE

Poleceniem show frame-relay pvc wyświetlić można: stan każdego skonfigurowanego połączenia oraz numer DLCI, wykorzystywany interfejs fizyczny, statystyki dotyczące transmisji danych oraz liczbę otrzymanych pakietów BECN i FECN informujących o przeciążeniach w sieci Frame Relay.

C2600#show frame-relay pvc

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

DLCI = 16, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = ACTIVE, INTERFACE = Serial0/0

input pkts 73 output pkts 72 in bytes 9082

out bytes 9060 dropped pkts 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 72 out bcast bytes 9060

pvc create time 00:37:01, last time pvc status changed 00:33:34

Dynamiczne wpisy protokołu Inverse ARP można usunąć z tablicy powiązań poleceniem clear frame-relay-inarp.

Komenda show frame-relay map pozwala zweryfikować zawartość tablicy, w której znajdują się powiązania adresów sieciowych (IP) odległych routerów i przypisanych im lokalnych numerów DLCI. Jeżeli stosowany jest protokół Inverse ARP, wpisy mają włączone opcje dynamic i broadcast:

C2600#show frame-relay map

Serial0/0 (up): ip 131.107.11.2 dlci 16(0x10,0x400), dynamic, broadcast,, status defined, active

Serial0/1 (up): ip 131.107.12.2 dlci 17(0x11,0x410), dynamic, broadcast,, status defined, active

Zarządzanie ruchem w sieci Frame Relay

Typowa ramka Frame Relay zawiera dwubajtowe pole adresu (w tym 10 bitów przeznaczonych na numer DLCI), zmiennej długości pole danych oraz dwubajtowe pole sumy kontrolnej CRC. Początek i koniec ramki oznaczany jest przez jednobajtowe pole flagowe, które przyjmuje zawsze taką samą wartość 7E (szesnastkowo). Standard Frame Relay Frame (LAPD)

ADDRESS

EA - Extended Address (adres 3 lub 4 bajtowy)

C/R - Command/Response (związany z aplikacją)

Local Management Interface (LMI)

(ANSI, Cisco, Q933a)

1	2	1	1	1	1	zmienne	2	1
FLAG	LMI DLCI	Unnumbered information indicator	Protocol discriminator	Call reference	Message type	Information elements	FCS	FLAG

• LMI DLCI - 1023 wskazuje, że nie jest to standardowa ramka FR (0 i 1023 są zarezerwowane dla LMI).

• Unnumbered Information Indicator — ustawia bit poll/final na zero.

• Protocol Discriminator - zawsze zawiera wartość wskazujacą, że jest to ramka LMI.

• Call Reference — pole to nie jest obecnie używane (wypełnione zerami)

• Message Type — określa, którego to typu ramka:

• Status-inquiry message — pozwala urządzeniu użytkownika odpytać status sieci

• Status message — odpowiedź na Status-inquiry message. Informacje o statusie dotyczą keepalives i stanu kanałów PVC.

• Information Elements — zawiera różną liczbę szczegółowych danych zapisanych wg. schematu TLV.

Parametrem charakteryzującym ruch w sieci Frame Relay jest CIR (Committed Information Rate), określający minimalną, gwarantowaną przez dostawcę prędkość transmisji (w bitach na sekundę). Dla obwodów SVC wartość CIR ustalana jest w trakcie zestawiania połączenia, natomiast dla obwodów PVC parametr ten ma stałą wartość określoną w umowie z usługodawcą (im wyższy parametr CIR, tym wyższy koszt dzierżawy łącza PVC).

Co dzieje się wówczas, gdy router generuje większy ruch niż dozwolony parametr CIR lub gdy w dowolnym węźle sieci Frame Relay pojawia się przeciążenie? Omówimy te sytuacje na przykładzie trzech specjalnych bitów sterujących, umieszczonych w polu Adres nagłówka ramki Frame Relay.

Bit odrzucania DE (Discard Eligibility) - ustawiony w ramce oznacza, że w przypadku stwierdzenia przeciążenia przełącznik w pierwszej kolejności odrzuci tę ramkę. Bit odrzucania może być ustawiany przez przełącznik sieci Frame Relay w sytuacji, gdy w określonym czasie router generuje ruch większy od dozwolonego parametrem CIR. Ramki takie nie są automatycznie odrzucane, aż do momentu pojawienia się zatoru w sieci. Można też spowodować ustawianie tego bitu przez router, określając globalnym poleceniem konfiguracyjnym frame-relay de-list numer_listy [protocol protokół | interface typ numer] charakterystyka rodzaj ruchu, który wysyłany będzie w postaci ramek z ustawionym bitem odrzucania. W poleceniu można wskazać konkretny protokół (np. ARP, IP, IPX) i interfejs (serial, null lub ethernet), a w polu charakterystyka podać specyficzne cechy wysyłanych pakietów (np. numery portów TCP lub UDP, zgodność z listą dostępu, rozmiar pakietu). W pierwszym z poniższych przykładów ustawianie bitu DE włącza się w ramach listy numer 1 dla komunikacji związanej z protokołem Telnet, w drugim - dla wszystkich pakietów wysyłanych przez interfejs Serial 0/0:

C2600(config)#frame-relay de-list 1 protocol IP tcp 23

C2600(config)#frame-relay de-list 1 interface Serial 0/0

Aby przypisać wybraną listę do konkretnego numeru DLCI, należy użyć polecenia konfiguracyjnego interfejsu: frame-relay de-group numer_listy dlci , np. (lista nr 1, kanał DLCI 17):

C2600(config-if)#frame-relay de-group 1 17

Korzystanie z bitu DE wymaga, aby sieć dostawcy potrafiła go poprawnie interpretować.

Bit informujący odbiorcę o przeciążeniu FECN (Forward-Explicit Congestion Notification) - ustawiany przez przełącznik Frame Relay, który zauważył przeciążenie sieci. Ramka z ustawionym bitem FECN informuje docelowe urządzenie DTE o przeciążeniu; informacja może być przekazana do protokołów warstw wyższych w celu uruchomienia procedur sterowania ruchem w sieci (np. zmniejszenie częstotliwości wysyłania potwierdzeń). Zdarza się też, że odbiorca ramki po prostu ignoruje bit FECN.

Bit informujący nadawcę o przeciążeniu BECN (Backward-Explicit Congestion Notification) - ustawiany w ramkach przez urządzenie DCE (przełącznik) w przypadku stwierdzenia zatoru w sieci (np. przepełnienia buforów przełącznika). Bit BECN ustawiany jest w ramkach przesyłanych w przeciwnym kierunku niż ramki FECN, czyli w stronę nadawcy. Urządzenie DTE może informację o przeciążeniu wybranej trasy w sieci przekazać do protokołów warstw wyższych, aby uruchomić procedury sterowania ruchem w sieci (np. zmniejszenie prędkości wysyłania pakietów). Od wersji 11.2 systemu operacyjnego, interfejs routera Cisco może być tak skonfigurowany, aby automatycznie zmniejszać natężenie ruchu wyjściowego po otrzymaniu ramek z ustawionym bitem BECN (polecenie frame-relay traffic-shaping).

Topologie sieci Frame Relay

Sposoby połączenia oddziałów firmy przez sieć Frame Relay

Routery łączące poszczególne oddziały firmy poprzez sieć Frame Relay korzystać będą zwykle z jednej z trzech topologii (patrz rys. obok):

pełnych połączeń - wszystkie routery mają wydzielone obwody wirtualne, zapewniające bezpośrednie połączenia ze wszystkimi innymi oddziałami. Zaletą rozwiązania jest nadmiarowość połączeń, wadą - cena, co ma niebagatelne znaczenie zwłaszcza przy dużej liczbie oddziałów, ponieważ trzeba zakupić u usługodawcy wiele kanałów PVC.

częściowych połączeń - w tym rozwiązaniu niezależne obwody PVC występują tylko na połączeniach wymagających transmisji dużej ilości danych.

gwiazdy - najbardziej popularne i najtańsze rozwiązanie (wymaga najmniejszej liczby kanałów PVC); wszystkie oddziały mają bezpośrednie połączenie tylko z centralą firmy, poprzez którą mogą komunikować się z pozostałymi oddziałami.

W dwóch ostatnich topologiach mogą się jednak pojawić problemy komunikacyjne, gdy jeden fizyczny interfejs (np. router w centrali) wykorzystywany jest do łączenia wielu oddziałów. Problemy te wynikają z natury sieci Frame Relay, która jest siecią wielodostępną, lecz bez obsługi rozgłoszeń (NBMA - Nonbroadcast Multiaccess). Komunikat rozgłoszeniowy otrzymany przez interfejs fizyczny nie będzie więc z powrotem rozsyłany przez ten sam interfejs do innych oddziałów, nawet jeśli używają one własnych kanałów PVC.

Jeżeli router ma rozsyłać z powrotem rozgłoszenia przez ten sam interfejs, przez który je otrzymał, to regułę split horizon można wyłączyć (dla protokołów IP oraz IPX, ale nie można na przykład dla APPLETALK). Może to jednak doprowadzić do powstania pętli w sieci.

W praktyce problem ten dotyczy np. rozgłoszeń protokołów trasowania (routingu) dynamicznego - jeżeli router w centrali otrzyma przez interfejs Serial 0/0 aktualizację tabeli trasowania od pierwszego odległego oddziału, to nie wyśle tych informacji poprzez interfejs Serial 0/0 do oddziału drugiego i trzeciego. W efekcie zawartość tabel trasowania w poszczególnych oddziałach będzie niekompletna (chyba że oddziały mają bezpośrednie połączenia PVC między sobą). Problem wynika z działania reguły split horizon, blokującej rozgłaszanie wsteczne na interfejsie. Regułę tę, opracowaną w celu zapobiegania powstawaniu pętli między routerami, omówimy w odcinku dotyczącym pracy routera w sieci wielosegmentowej.

Podinterfejsy

Trzy podinterfejsy w ramach jednego interfejsu fizycznego

Dla poprawnej obsługi ruchu rozgłoszeniowego w sieci Frame Relay konfiguruje się w ramach interfejsu fizycznego podinterfejsy logiczne, zwane też interfejsami wirtualnymi. Ogłoszenia otrzymane przez jeden podinterfejs mogą być bez przeszkód wysłane na pozostałe podinterfejsy, choć wszystkie pracują w ramach tego samego interfejsu fizycznego (patrz rys.). Dostępne są dwa typy podinterfejsów:

point-to-point (punkt-punkt ) - wykorzystywany zwykle w topologii gwiazdy do zestawienia pojedynczego kanału PVC z innym interfejsem fizycznym (lub podinterfejsem) na odległym routerze. Każdy interfejs wirtualny pracuje we własnej podsieci (np. IP) i korzysta z pojedynczego numeru DLCI, komunikacja rozgłoszeniowa obsługiwana jest bez problemu.

multipoint (jeden-do-wielu) - wykorzystywany zwykle w topologii pełnych połączeń do zestawienia wielu kanałów PVC z odległymi routerami. Podinterfejs i wszystkie interfejsy routerów odległych, z którymi ustanawiane są połączenia, muszą pracować w tej samej podsieci. Podinterfejs tego rodzaju pracuje praktycznie tak, jak normalny interfejs routera (tworząc sieć NBMA), podlega więc działaniu reguły split horizon przy obsłudze komunikacji rozgłoszeniowej.

Aby skonfigurować podinterfejsy, należy:

1. Odczytać adresy sieciowe (IP) z interfejsu fizycznego.

2. Na poziomie interfejsu fizycznego włączyć hermetyzację Frame Relay oraz wybrać typ protokołu LMI.

3. W konfiguracji interfejsu wykonać polecenie: interface serial numer.numer_podinterfejsu [multipoint | point-to-point]; po kropce trzeba podać numer podinterfejsu z zakresu od 1 do 4294967293.

4. W konfiguracji podinterfejsu wpisać adres sieciowy (np. IP).

5. Dla podinterfejsów typu punkt-punkt oraz podinterfejsów jeden-do-wielu z włączonym protokołem Inverse ARP wpisać lokalny numer DLCI poleceniem frame-relay interface-dlci numer.

Lokalne numery DLCI należy dla podinterfejsów wpisać ręcznie (normalnie przydzielane są one dynamicznie przez DCE), ponieważ specyfikacja LMI nie potrafi rozróżniać podinterfejsów. Nie jest to konieczne dla tych podinterfejsów typu jeden-do-wielu, dla których nie korzysta się z protokołu Inverse ARP, a powiązania odległych routerów tworzy się statycznie.

W poniższym przykładzie tworzy się dwa podinterfejsy typu punkt-punkt w ramach interfejsu Serial 0/0 i podinterfejs typu jeden-do-wielu w ramach interfejsu Serial 0/1 (zamiast podawania numeru DLCI wykorzystano tu polecenie frame-relay map do określenia powiązań z odległymi adresami IP - wszystkie adresy są w jednej podsieci IP):

C2600(config)#interface Serial 0/0

C2600(config-if)#no ip address

C2600(config-if)#encapsulation frame-relay

C2600(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

C2600(config-if)#interface Serial 0/0.1 point-to-point

C2600(config-subif)#ip address 131.107.12.1 255.255.255.0

C2600(config-subif)#frame-relay interface-dlci 16

C2600(config-subif)#interface Serial 0/0.2 point-to-point

C2600(config-subif)#ip address 131.107.13.1 255.255.255.0

C2600(config-subif)#frame-relay interface-dlci 17

C2600(config-subif)# interface Serial 0/1.1 multipoint

C2600(config-subif)#ip address 131.107.14.1 255.255.255.0

C2600(config-subif)#frame-relay map ip 131.107.14.2 18 broadcast

C2600(config-subif)#frame-relay map ip 131.107.14.3 19 broadcast

Router C2600 jako przełącznik Frame Relay

Przełącznik sieci Frame Relay realizuje przełączanie ramek na podstawie numerów DLCI znajdujących się w ich nagłówkach; podobnie działa przełącznik sieci LAN, który wykorzystuje adresy fizyczne MAC. Przełączanie ramek włączamy globalnym poleceniem konfiguracyjnym frame-relay switching (dla przełącznika X.25 było to polecenie x25 routing). Następnie wypełniamy statyczną tablicę przełączania, której poszczególne pozycje informują, który wejściowy numer DLCI przełączany będzie na który wyjściowy interfejs i wyjściowy numer DLCI. Statyczne wpisy tworzy się podczas konfiguracji interfejsu za pomocą komendy: frame-relay route.

Poniższe polecenie dodaje do tablicy statyczny wpis oznaczający, iż ramki wchodzące z numerem DLCI 16 przełączane będą na interfejs Serial 0/1 i wysyłane z numerem DLCI 25.

C2600(config-if)#frame-relay 16 interface Serial 0/1 25

Skonfigurowanie interfejsu jako urządzenia DCE wymaga najpierw wykonania komendy frame-relay switching.

W pierwszym przykładzie router zostanie skonfigurowany jako wydzielony przełącznik Frame Relay, a wszystkie jego interfejsy pracować będą jako urządzenia DCE (patrz rys.). W ramce przychodzącej do przełącznika sprawdzany jest numer DLCI. Na tej podstawie w tablicy przełączania poszukiwany jest wyjściowy interfejs i wyjściowy numer DLCI. Wejściowy numer DLCI w ramce jest nadpisywany numerem wyjściowym i ramka przekazywana jest do odpowiedniego interfejsu.

Jeżeli router skonfigurowany jest jako przełącznik, to polecenie show frame-relay pvc wyświetla dla poszczególnych obwodów sposób ich wykorzystania:

DLCI USAGE = SWITCHED

(zwykle jest opcja LOCAL).

W przedstawionej poniżej konfiguracji interfejsu Serial 0/0 routera C2600 zwróćmy uwagę na brak adresu IP - router C2600 pracuje jako przełącznik warstwy drugiej i nie analizuje pakietów IP. Obydwa interfejsy routera C2600 skonfigurowane są jako urządzenia DCE poleceniem frame-relay intf-type DCE:

C2600(config)#frame-relay switching

C2600(config)#interface Serial 0/0

C2600(config-if)#no ip address

C2600(config-if)#encapsulation frame-relay

C2600(config-if)#frame-relay lmi-type cisco

C2600(config-if)#frame-relay intf-type dce

C2600(config-if)#frame-relay route 16 interface Serial 0/1 25

Router Cisco można skonfigurować również jako przełącznik hybrydowy, wyposażony zarówno w interfejsy DCE, jak i DTE. Przełączanie ramek realizowane będzie wówczas nie tylko między interfejsami DCE, ale także między parami DCE/DTE.

Aktualną zawartość tablicy przełączania utworzonej komendą frame-relay route wyświetlić można poleceniem show frame-relay route. Kolejne pozycje pokazują: wejściowy interfejs, wejściowy numer DLCI, wyjściowy interfejs dla ramki, wyjściowy numer DLCI oraz stan połączenia:

C2600#show frame-relay route

Input Intf Input Dlci Output Intf Output Dlci Status

Serial0/0 16 Serial0/1 17 active

Serial0/1 17 Serial0/0 16 active

Prosta sieć Frame Relay zbudowana na dwóch przełącznikach

Wykorzystując routery Cisco, zbudować można pełną sieć Frame Relay. W sieci przedstawionej na rysunku konfiguracja interfejsów Serial 0/0 routerów C2600 i C2600BIS jest podobna do poprzedniego przykładu. Ciekawe jest bezpośrednie połączenie między przełącznikami, wykorzystujące specjalne typy interfejsu i protokołu sygnalizacyjnego NNI (Network-to-Network Interface).

W poniższej konfiguracji interfejsu Serial 0/1 routera C2600 zwróćmy uwagę na typ interfejsu (NNI) oraz typ LMI (q933a):

C2600(config-if)#no ip address

C2600(config-if)#encapsulation frame-relay

C2600(config-if)#frame-relay lmi-type q933a

C2600(config-if)#frame-relay intf-type nni

C2600(config-if)#frame-relay route 30 interface Serial 0/0 16

Routery Cisco, pracujące jako przełączniki, komunikujące się między sobą poprzez routowalną sieć IP

Przełaczniki w tym wypadku do przesyłania ramek Frame Relay tworzą tunel punkt-punkt (patrz rys.). Routery C2600 i C2600BIS podłączone są do sieci IP za pośrednictwem interfejsów Ethernet 0/0, a interfejsy Serial 0/0 obydwu routerów pracują jako urządzenia DCE.

W konfiguracji routera C2600 zwróćmy uwagę na sposób definiowania interfejsu typu Tunnel:

C2600(config)#frame-relay switching

C2600(config)#interface Ethernet 0/0

C2600(config-if)#ip address 131.108.1.1 255.255.255.0

C2600(config-if)#interface Serial 0/0

C2600(config-if)#encapsulation frame-relay

C2600(config-if)#frame-relay route 16 interface Tunnel1 25

C2600(config-if)#interface Tunnel1

C2600(config-if)#tunnel source Ethernet 0/0

C2600(config-if)#tunnel destination 131.109.1.1

Router Cisco podłączony do sieci POLPAK-T

Jako podsumowanie omawianych zagadnień przedstawiamy fragment przykładowej konfiguracji routera, poprzez który sieć lokalna łączy się z Internetem (pomijamy tu problem zabezpieczania dostępu). Załóżmy, że router podłączamy przez modem dostawcy do sieci POLPAK-T (patrz rys.) - jest to sieć Frame Relay, pozwalająca na transmisję od 64 kb/s do 2 Mb/s na łączu abonenckim. Od dostawcy otrzymujemy: adres IP domyślnego routera, przez który kierowany będzie ruch do Internetu, adres IP dla zewnętrznego interfejsu szeregowego routera, a także typ protokołu LMI (zwykle ANSI) i rodzaj hermetyzacji (IETF). Ponieważ router pracować będzie jako urządzenie DTE, numer DLCI zostanie dynamicznie przydzielony przez dostawcę (zwykle 99).

Konfiguracja routera C2600 jest następująca:

! Wskazanie domyślnego routera u dostawcy

C2600(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 213.60.13.13

! Interfejs zewnętrzny to Serial 0/0

C2600(config)#interface Serial 0/0

! Adres IP przyznany przez dostawcę

C2600(config-if)#ip address 213.60.13.14 255.255.255.252

! Typ hermetyzacji musi być IETF

C2600(config-if)#encapsulation frame-relay ietf

! Typ LMI określony przez dostawcę

C2600(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

! Numeru DLCI nie trzeba nadawać lokalnie - będzie 99

! Powiązań nie trzeba definiować ręcznie - działa Inverse ARP

Inv ARP request

InvARP reply

3

---