帧中继（Frame relay /FR）

基础知识

（1）OSI模型中，它处于第二层。它是一个二层协议。

（2）一般使用星型拓扑

一台路由器作为Hub节点，多台路由器作为Spoke节点

它们之间连通需要帧中继交换机，也就是运营商端帮我们建立的PVC的连接。

深入了解

（1）PVC

一条PVC就是一条逻辑的点到点链路，这个链路直连了一台Hub以及一台Spoke节点。
部署完了星型节点之后，可以达到。
Hub节点与所有spoke连接。Spoke节点之间想要通信，只能够先把报文发送给Hub，然后由Hub节点帮忙转发给其他Spoke节点。

注意：帧中继环境中，即便我们的物理连接完毕，如果没有PVC的部署，我们的流量是不能发送的。

帧中继环境中，任何的报文都需要承载在PVC的基础上去发送。

（2）PVC是怎么建立的？

首先肯定是由帧中继交换机建立，这个帧中继交换机通过给我们客户分发一个东西来建立PVC。

这个东西就是DLCI

DLCI它是什么东西啊？

可以理解为帧中继定义的一个二层的物理地址。和我们以太网的MAC地址一样。
MAC地址用来标识以太网段内的一个节点。
我们由一对DLCI来唯一的标识帧中继环境中的一条PVC。
方便我们帧中继交换机去管理。

这个DLCI对于帧中继交换机，它具有全局意义。

帧中继交换机上，我就是通过给你客户端路由器分发DLCI从而建立PVC。

而这个PVC对于我们的DLCI它的映射关系是：一根PVC有两个唯一的DLCI标识，这也就是说明一个DLCI只能属于一个PVC。

这时候问题来了，既然使用DLCI来标识PVC让帧中继交换机能够组建PVC，方便它来管理和维护。
这个时候，我们管理PVC、组建PVC、维护PVC使用什么？
帧中继另外一个机制。

（3）LMI

LMI是什么？
本地管理接口。
帧中继环境中的一个机制。

它能实现什么？
首先能够实现让帧中继交换机给客户端分发DLCI，并且能够组件PVC，并且PVC组建完毕之后，帮我们维护PVC状态。

LMI有几类？
一共有3类。
ANSI、CISCO、Q933A
这三类LMI，它们的功能是一样的。
除了报文的格式稍微有点不同之外，其他属性完全一致。

LMI它维护PVC，而对于这些维护呢，我们通过show命令查看PVC的状态。
LMI给PVC定义了那些状态？
一共三种状态。
① Active
② Inactvie
③ delete
分别代表什么意思？

首先这个PVC从我们客户端RouterA到帧中继交换机这一段，我们假定叫做local段。而另外一段叫Remote段。
①：代表这个PVC是可以使用的。
②：代表这个PVC只有local段可以使用，另外一端不能使用。
③：代表这个PVC的local段不可以使用，另外一端不知道。

注意：反正只要看到Active就可以了。

（4）LMI的一些细节

PVC对于客户端路由器分两段，一段叫lcoal。一段叫remlte。
local段直连的两个设备之间LMI必须要使用一致。
remlte段也需要使用一致。
但是注意：这两段不需要使用相同类型的LMI。

拓展：
现在关注一个问题，Hub节点会在接口中关联多个PVC是吧，同时连接到所有spoke节点，那也就是说，我们物理拓扑就是Hub节点使用串行链路连接帧中继交换机，而这个时候，无论我走哪条，PVC报文最终还是会通过我们的物理接口发送。

问：边界路由器（客户端路由器），发送一个报文到达帧中继交换机，你有没有必要让帧中继交换机知道，我通过哪条PVC把报文发走？
完全有这个必要！
怎么告诉它?
我在发送这个帧中继数据帧的时候，在我帧头中一定要添加一个DLCI是吧，这个DLCI一定要添加PVC本地的DLCI嘛。
对于客户端路由器而言，DLCI只具有本地意义。

帧中继映射
在以太网环境中，也是一个多路访问网段。你只要发送一个报文给一个网段内的一个节点，我不仅需要知道对端的IP地址，还需要知道对端的MAC地址是吧。
由于转发设备是交换机，交换机在转发命令的时候，是基于MAC来查询的。
所以说可以使用ARP来获悉对端的IP和对端的MAC地址。
帧中继环境中呢？
转发我们报文设备是帧中继交换机，帧中继交换机只能够基于DLCI来转发我们的报文。它也是台网络设备。
那也就是说，我路由器也需要知道我把报文发送给某个Spoke节点，需要封装什么样子的DLCI，这个映射是什么？

就是我本地DLCI到对端IP的地址映射。这个映射是可以自动获悉的。通过这个协议：inverse-arp

inverse-arp

它是怎么工作的？
我们之间传递报文是需要建立PVC的是吧。
PVC是一个逻辑的点到点通道，假定两个节点之间，PVC已经建立好了。这个时候这个PVC呢，就是一个逻辑的点到点通道。
我们通过点到点通道的一端发送一个报文，另外一端肯定能收的到嘛。

问：你通过这个通道发送的报文，真的有必要设置IP地址嘛？
当我们PVC建立完毕之后，只要我们客户端的路由器接口的ip地址配置完毕，这个时候我会自动通过这个通道发送一个inverse-arp报文，这个报文的源地址就是我发送接口的IP，目的地址我不需要知道。
不管怎么样，不管这个目的IP是什么，我帧中继交换机会不会关心啊？
不会关心。

因为这个时候，我这个报文在我的二层封装中，肯定携带了这个PVC本地端的DLCI是吧，所以说只要我帧中继交换机收到了这个带DLCI的报文，我说过DLCI和PVC有一个对应的关系。
我只要看到了DLCI，我就会立刻知道该报文会通过那个PVC走。
而这个PVC对端在哪里，我就把这个转发给对端，而对端收到了这个inverse-arp报文，这个报文包含了发送端节点的IP地址，并且这个报文是通过我这个PVC接口发出来的。所以说它知道这个PVC本地的DLCI。
所以可以形成映射。
当然了你这端可以发送，对端也可以发送，来获取映射。
这个映射是什么？

就是把我本地接口的DLCI映射成对端的IP地址。

问：如果我们Spoke节点之间，想要彼此通信需要怎么办？
首先我们是不能够通过inverse-arp来自动获悉彼此的映射信息的。
因为这个inverse-arp它必须是要基于PVC通道的。
你Spoke节点之间没有PVC，所以你不能使用这种机制。

注意：spoke节点之间想要彼此通信，需要手工做映射。

注意：inverse-arp默认是开启的。
想要关闭的话，需要在接口里面配置两条命令。
no frame-relay inverse-arp
no arp frame-relay
两条一并使用，关闭一个接口的自动映射。

注意：这个命令是在客户端路由器使用的。映射本身就是一个客户端路由器的概念。
帧中继交换机是一个二层设备，它不支持，也不需要支持。
所以说需要注意，千万不要在帧中继交换机上做。

映射的其他概念

我们一般叫帧中继叫NBMA环境，这个环境什么概念？

帧中继不管你怎么建立PVC，我通过这个PVC发送报文，这个报文只能是什么报文？
绝对意义上的单播报文。
组播和广播发不了。

这个时候，为了让帧中继能够支持更多的应用，我们在做帧中继的时候有这么一个小机制。
伪广播特性。

伪广播特性

说过，不管你发送什么报文（组播、广播、单播），都是需要通过PVC来发送的。
而这个PVC是一个逻辑的点到点链路，你通过一端发送一个组播报文或者广播报文和你发送单播报文是没有区别的是吧。
而且你通过PVC发送报文还需要拥有映射。
这个映射会把对端的IP映射到本地的DLCI是吧。
所以这时候，当我们做帧中继映射的时候，只要把接口开启了伪广播特性。我们通过这个接口发送组播、广播的时候，由于我们映射可以知道对端的IP是吧，所以它会自动的帮我们把这个组播、广播报文的目的地址转换为我这个映射的对端IP地址。

相当于逻辑的把这个报文转换为单播报文。

再把我们这个单播报文，通过PVC发走。

注意：这样做对于客户端路由器是不可见的，客户端路由器在开启伪广播支持的环境中会发现。
它们会认为这个环境和以太网环境一样，想发广播、组播就发。
但事实上，报文在传输的过程中还以是单播的形式发送的。

部署帧中继的标准

部署帧中继环境的时候，有两种部署标准。
一种是基于ietf的，一种是基于思科私有的。