幀中繼

0×1.幀中繼概述

Frame Relay，簡稱FR，可以將它看做X.25協議的簡化版本，幀中繼網絡中不考慮傳輸差錯問題，其中的結點只做幀的轉發操作，不需要執行接收確認和請求重發等操作；幀中繼是一種嚴格意義上的二層協議。

在幀中繼網絡中使用VC（Virtual Circuit，虛電路）來互連各個分支，並不需要兩個分支之間有單獨的物理鏈路。下面是物理專線和幀中繼虛電路的示意圖：

使用虛電路的最主要好處就是配置方便，建立和拆除虛電路只需要使用命令配置即可，所以虛電路並非真正的物理鏈路，只是在現有網絡的基礎上添加的一系列轉發規則，就好像在源和目的間存在一條專線一樣；相比之下專線則需要綜合佈線施工，建立和拆除難度較大。

幀中繼的工作範圍在DTE設備和幀中繼交換機之間。

a.幀中繼術語

1）VC（Virtual Circuit，虛電路）

幀中繼網絡中兩臺DTE設備之間的連接稱爲虛電路，現在常用的虛電路爲PVC（Permanent Virtual Circuit，永久虛電路），PVC由運營商預先配置。

2）DLCI（Data Link Connection Identifier，數據鏈路連接標識符）

DLCI是源設備和目的設備之間標識邏輯電路的一個數據值，該數據值只具有本地意義。在圖二中，R1上的DLCI號103標識的是R1到R3的連接，R1上的DLCI號104標識的是R1到R4的連接。不同DTE設備上的DLCI號可以相同，但在同一臺DTE設備上不能用相同的DLCI號來標識到不同的連接。 
DLCI號的範圍是0-1023，其中0-15以及1008-1023被保留用作特殊用途，所以用戶可以配置的DLCI號爲16-1007。

3）LMI（Local Management Interface，本地管理接口）

LMI是用戶端和幀中繼交換機之間的信令標準，負責管理設備之間的連接，維護設備的狀態。LMI被用來獲知路由器被分配了哪些DLCI，確定PVC的操作狀態，有哪些可用的PVC，另外還用來發送維持分組，確保PVC處於激活狀態。
LMI的類型有三種：ANSI、Cisco、Q933A，DTE端的LMI配置要和幀中繼上的一致，否則LMI不能正常工作，進而導致PVC失敗。思科路由上默認的LMI類型爲Cisco。

除了上面三個比較常見外，還有下面這些術語，有興趣的朋友可以自己去查一下每個術語的解釋：

承諾信息速率（CIR）
承諾突發（BC）
超量突發（BE）
前向顯示擁塞通知（FECN）
後向顯示擁塞通知（BECN）
允許丟棄（DE）

b.幀中繼運行方式

這一部分結合下面的圖三來介紹幀中繼是如何工作的，數據包是如何被轉發的。

1）幀中繼幀格式

幀中繼的幀和以太網幀一樣，也工作在數據鏈路層，幀的格式如下圖：

幀中繼幀的各字段解釋如下：

Flag標誌：標誌幀的開始和結束
地址：地址字段2個字節中包含了DLCI號（幀中繼的幀中只有一個DLCI號，即去往的目的地的DLCI號，2個字節中的10個比特用來儲存這個DLCI號）；擁塞控制（Congestion Control）佔3比特，其中包括1比特的FECN位，1比特的BECN位和1比特的DE位；除此之外地址域中還包含3個比特的其他值。
數據：是一個可變長的字段，包含了封裝的上層協議數據。
幀效驗序列：用來保證傳輸數據的完整性。

2）幀中繼中的幀轉發方式

在圖三中，假設R1要將數據發往R3，R1封裝DLCI號103（至於爲什麼R1知道發往R3要封裝103這個在下面的幀中繼尋址方式中會詳細的介紹），將封裝好的幀發往幀中繼交換機FR1。根據FR1上管理員的配置，FR1知道如果從接口1接收到DLCI號爲103的幀，應該將DLCI號修改成112並從接口3發出。此時幀到達FR3，FR3也根據配置得知，從自己的1接口接收到的DLCI號爲112的幀，應該將DLCI號修改成301，並從3號接口發出。此時R3接收到FR3發過來的幀中繼幀，解封裝後交給上層處理。 
從上面的工作方式中可以看出，只要R1封裝DLCI號103的幀，就能將數據發往R3，幀中繼網雲使用DLCI號103和DLCI號301在R1和R3之間建立了一條永久虛電路（PVC），同理R1到R4可以封裝104，R4到R1可以封裝401。

3）幀中繼交換表

在圖三的幀中繼網絡中，FR1-3三臺幀中繼交換機上都維護着一個幀中繼交換表，下面是FR1的幀中繼交換表的樣式：

c.幀中繼尋址方式

這一部分將介紹"反向ARP（Inverse ARP）"，幀中繼中的反向ARP是根據DLCI號解析IP的一個過程，和以太網中通過ARP解析MAC地址很相似。下圖描述了這一過程是如何進行的：

以上圖（圖6）R1和R3之間的通信爲例，假設R1和幀中繼交換機相連的物理接口IP是123.1.1.1，R3和幀中繼交換機相連的物理接口IP是123.1.1.3，首先第一步在R1和R3的物理接口上配置幀中繼封裝（圖中第1步），接口開啓後，R1和R3會自動向幀中繼交換機發送查詢信息，該消息可以向幀中繼交換機通知本路由狀態，還可以查詢有哪些可用的DLCI號（圖中第2步）。

幀中繼交換機通知R1，DLCI號103和104是激活的（圖中第3步），可以使用。對於每個激活的DLCI號，R1發送一個反向ARP請求分組，宣告自己的IP，並且封裝對應的DLCI號(圖中第4步)。

從這一點可以看出，幀中繼是不支持廣播的，幀中繼網絡默認是NBMA（Non-Broadcast Multiple Access，非廣播多路訪問），但可以通過發送多個幀拷貝來解決廣播問題。

幀中繼網雲將R1發來的DLCI號103替換成301發往R3（圖中第5步，實際幀中繼網絡中可能存在很多幀中繼交換機，這裏假設中間只有一臺，便於講解）。

R3收到幀中繼交換機發來的幀，DLCI號是301，R3處理該數據幀並進行應答，R3封裝DLCI號爲301，並且告知自己的IP是123.1.1.3（圖片中第6步），然後從自己的物理接口發回。

幀中繼交換機收到這個DLCI號是301的幀，根據自己的交換表，將DLCI號改成103發往R1，R1收到這個應答後在本地的映射中添加R3的IP123.1.1.3和對應的DLCI號103，以後發往123.1.1.3的數據幀就用DLCI號103封裝。

最後圖中第7步，R1繼續發送維持消息，默認10秒一次，此維持消息可以驗證幀中繼交換機是否處於激活狀態。反向ARP默認的發送時間是60秒。

同理R3和R4也可以使用相同的方法獲得對方的IP地址和對應的DLCI號。

d.幀中繼水平分隔潛在問題

有時候不需要建立全互連型幀中繼網絡，比如下面這中情況：

在這種星型拓撲結構中R1和R2以及R3通過虛電路相連，R2和R3之間沒有建立虛電路，R1就像以太網中的一個Hub，R2或R3將路由信息發給R1，因爲水平分隔的原因，R1不會將從一個接口接收到的路由信息再從這個接口發回，導致R1上面有所有分支的路由信息，而分支路由間無法學習到路由信息。

解決這一問題的方法是關閉水平分隔，或者使用多個點到點子接口，在後面的配置實例中會詳細介紹到。

0×2.幀中繼配置實例

a.配置幀中繼路由器

幀中繼的所有實驗都在GNS3中完成，配置下面這張拓撲圖，圖中四臺路由器均爲c3640，將R2配置成幀中繼交換機，用來模擬幀中繼網雲，R1、R3、R4是DTE端的路由器配置幀中繼封裝：

首先配置R2成爲幀中繼交換機。

R2配置：

01

Router>en

02	Router#conf t

03	Router(config)#host Frame-relay-SW

04	/*配置成幀中繼交換機*/

05	Frame-relay-SW(config)#frame-relay switching

06	/*進入和R1相連的接口*/

07	Frame-relay-SW(config)#int s 0/0

08

09	/*使用幀中繼封裝*/

10	Frame-relay-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

11

12

/*

13	* 配置幀中繼LMI類型爲ANSI，這一句是可選配置，

14	* 如果不配置，思科使用Cisco作爲默認的LMI類型

15

*/

16	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

17

18

/*

19	* 爲了幀中繼交換需要將接口改變成DCE，

20	* 這和具體鏈接的是DCE還是DTE接口無關。

21

*/

22	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

23

24

/*

25	* 將s0/0接口接收到的DLCI號103的幀，替換成301從s0/1接口發出。

26	* 將s0/0接收到的DLCI號104的幀，替換成401從s0/2接口發出。

27

*/

28	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay route 103 interface s 0/1 301

29	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay route 104 interface s 0/2 401

30	Frame-relay-SW(config-if)#no shut /*打開接口*/

31

32	/*配置和R3相連的s0/1接口*/

33	Frame-relay-SW(config-if)#int s 0/1

34	Frame-relay-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

35	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

36	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

37	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay route 301 interface s 0/0 103

38	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay route 304 interface s 0/2 403

39	Frame-relay-SW(config-if)#no shut

40

41	/*配置和R4相連的s0/2接口*/

42	Frame-relay-SW(config-if)#int s 0/2

43	Frame-relay-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

44	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

45	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

46	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay route 403 interface s 0/1 304

47	Frame-relay-SW(config-if)#frame-relay route 401 interface s 0/0 104

48	Frame-relay-SW(config-if)#no shut

49	Frame-relay-SW(config-if)#end

幀中繼交換機配置完成後繼續下面的配置，配置幀中繼網絡中其他路由器(R1、R3、R4)。

b.配置其他路由器使用幀中繼網絡

R1配置：

1	/*配置與幀中繼相連的接口使用幀中繼封裝，再配置IP地址*/

2	R1(config)#int s 0/0

3	R1(config-if)#encapsulation frame-relay

4	R1(config-if)#ip add 123.1.1.1 255.255.255.0

5	R1(config-if)#no shut

6	R1(config-if)#end

R3配置：

1	R3(config)#int s 0/1

2	R3(config-if)#enc f /*命令簡寫*/

3	R3(config-if)#ip add 123.1.1.3 255.255.255.0

4	R3(config-if)#no shut

5	R3(config-if)#end

R4配置：

1	R4(config)#int s 0/2

2	R4(config-if)#ip add 123.1.1.4 255.255.255.0

3	R4(config-if)#enc f

4	R4(config-if)#no shut

5	R4(config-if)#end

配置完成後測試R1、R3、R4都能互相ping通，使用下面的命令可以查看幀中繼DLCI號的映射情況：

01	R1#show frame-relay map

02

/*

03	* "ip 123.1.1.3 dlci 103"

04	* 去往123.1.1.3的幀，封裝的DLCI號是103，

05	* 本文在幀中繼的反向ARP中介紹過這個映射是如何得到的。

06

*

07	* "dynamic"表示這種映射關係是動態學習到的。

08

*

09	* "broadcast"表示幀中繼上支持廣播。

10

*

11	* "active"表示鏈路是正常的。

12

*/

13	Serial0/0 (up): ip 123.1.1.3 dlci 103(0x67,0x1870), dynamic,

14	broadcast,, status defined, active

15

16	/*同理，發往123.1.1.4的幀用DLCI號104封裝。*/

17	Serial0/0 (up): ip 123.1.1.4 dlci 104(0x68,0x1880), dynamic,

18	broadcast,, status defined, active

通過下面的命令查看PVC建立和DLCI號的分配情況：

01	R1#show frame-relay pvc

02

03	PVC Statistics for interface Serial0/0 (Frame Relay DTE)

04

05

/*

06	* 主要介紹下面這兩句，其中的詳細參數暫時不需要了解，

07	* R1使用LMI從幀中繼交換機（R2）那學到了兩條本地可用的DLCI號，

08	* 103和104，"STATUS=ACTIVE"表示PVC鏈路工作正常，

09	* 如果"STATUS=INACTIVE"表示不可用，一般是遠端配置有問題，

10	* "STATUS=DELETED"則表示本地配置可能有問題。

11

*/

12	DLCI=103,DLCI USAGE=LOCAL, PVC STATUS=ACTIVE, INTERFACE=Serial0/0

13

....

14

15	DLCI=104,DLCI USAGE=LOCAL, PVC STATUS=ACTIVE, INTERFACE=Serial0/0

16

....

通過下面的命令查看R1接口的LMI類型：

1	R1#show frame-relay lmi

2

3

/*

4	* R1會自動調整默認的LMI類型和幀中繼交換機上配置的一致，

5	* "TYPE=ANSI"表示R1的s0/0接口的LMI類型是ANSI。

6

*/

7	LMI Statistics for interface Serial0/0(Frame Relay DTE) LMI TYPE=ANSI

在上面的配置中可能出現下面的問題：

如果使用"show frame-relay pvc"查看路由器上面學不到DLCI號，請檢查物理接口是否打開（包括幀中繼交換機上的物理接口），本地和幀中繼交換機相連的接口的封裝協議是否被配置成了幀中繼，本地接口的LMI類型是否和幀中繼交換機的一致。

可以通過查看接口信息來驗證：

01

/*

02	* 接口是否開啓"Serial0/0 is up, line protocol is up"

03	* 封裝協議"Encapsulation FRAME-RELAY"

04	* LMI類型"LMI type is ANSI"

05

*/

06	R1#show interfaces s 0/0

07	Serial0/0 is up, line protocol is up

08

....

09	Encapsulation FRAME-RELAY, crc 16, loopback not set

10

....

11	LMI DLCI 0  LMI type is ANSI Annex D  frame relay DTE

12

....

現在R1、R3、R4都能互相ping通對方，但是還存在一個問題，他們ping不通自己的IP，從上面的"show frame-relay map"也可以看出，R1的幀中繼映射中沒有自己的"123.1.1.1"的映射，它不知道發往這個IP需要封裝什麼DLCI號，下面繼續配置，讓他們都能ping通自己。

c.配置幀中繼能夠ping通自己

爲了它們能夠ping通自己的IP，需要使用靜態映射命令：

01

/*

02	* "IP地址"是要去往的目的地址，

03	* "DLCI號"是這個IP對應的DLCI，

04	* "[broadcast]"可選參數使鏈路支持廣播，

05	* 配置動態路由協議時必須攜帶此參數，

06	* "[cisco|ietf]"中有兩個可選參數，

07	* 如果網絡中不全是思科設備，存在不同設備互連，

08	* 建議使用"ietf"參數。

09

*/

10	R1(config-if)#frame-relay map ip ip地址 DLCI號 [broadcast] [cisco|ietf]

R1、R3、R4添加能ping通自己的靜態映射；

R1配置：

1	R1(config)#int s 0/0

2	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 103 broadcast ietf

3	R1(config-if)#end

R3配置:

1	R3(config)#int s 0/1

2	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 301 broadcast ietf

3	R3(config-if)#end

R4配置:

1	R4(config)#int s 0/2

2	R4(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.4 401 broadcast ietf

3	R4(config-if)#end

這樣R1、R3、R4就能夠ping通自己的IP了：

01	/*查看幀中繼映射*/

02	R1#show frame-relay map

03	Serial0/0 (up): ip 123.1.1.3 dlci 103(0x67,0x1870), dynamic,

04	broadcast,, status defined, active

05	Serial0/0 (up): ip 123.1.1.4 dlci 104(0x68,0x1880), dynamic,

06	broadcast,, status defined, active

07

08

/*

09	* 這一條是我們添加的靜態映射，在沒有指定ieft的時候，

10	* 默認的幀中繼封裝是CISCO。

11

*/

12	Serial0/0 (up): ip 123.1.1.1 dlci 103(0x67,0x1870), static,

13	broadcast,

14	IETF, status defined, active

15

16

/*

17	* 測試ping自己，雖然是ping自己，但是根據前面的映射可以得知，

18	* 數據是到達了R3後再返回的，如果R3關閉物理接口s0/2,

19	* 這裏就會ping不通，大家可以測試一下。

20

*/

21	R1#ping 123.1.1.1

22

!!!!!

到這裏爲止，幀中繼網絡中的三臺路由器都使用了反向ARP從幀中繼交換機上獲取到DLCI和對應的IP地址，下面一部分將介紹如何關閉反向ARP，使用全手動靜態配置來配置幀中繼映射。

d.配置幀中繼使用靜態映射

這一部分手動配置DLCI的靜態映射，首先關閉反向ARP，然後清除通過反向ARP學習到的動態映射緩存，然後使用手動配置。

R1配置：

01	R1(config)#int s 0/0

02	/*關閉反向ARP*/

03	R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R1(config-if)#end

05	/*清除反向ARP學到的映射緩存*/

06	R1#clear frame-relay inarp

07

R1#conf t

08	/*在接口下添加靜態映射*/

09	R1(config)#int s 0/0

10	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 103 broadcast ietf

11	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.4 104 broadcast ietf

12	R1(config-if)#end

R3配置：

1	R3(config)#int s 0/1

2	R3(config-if)#no frame-relay inverse-arp

3	R3(config-if)#end

4	R3#clear frame-relay inarp

5

R3#conf t

6	R3(config)#int s 0/1

7	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 301 broadcast ietf

8	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.4 304 broadcast ietf

9	R3(config-if)#end

R4配置：

1	R4(config)#int s 0/2

2	R4(config-if)#no frame-relay inverse-arp

3	R4(config-if)#end

4	R4#clear frame-relay inarp

5

R4#conf t

6	R4(config)#int s 0/2

7	R4(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 401 broadcast ietf

8	R4(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 403 broadcast ietf

9	R4(config-if)#end

配置完成後在R1上查看幀中繼映射表：

01	/*可以看到狀態全部變成了"static"即靜態映射。*/

02	R1#show frame-relay map

03	Serial0/0 (up): ip 123.1.1.3 dlci 103(0x67,0x1870), static,

04	broadcast,

05	IETF, status defined, active

06	Serial0/0 (up): ip 123.1.1.4 dlci 104(0x68,0x1880), static,

07	broadcast,

08	IETF, status defined, active

09	Serial0/0 (up): ip 123.1.1.1 dlci 103(0x67,0x1870), static,

10	broadcast,

11	IETF, status defined, active

e.RIP over 幀中繼

幀中繼作爲二層鏈路，上面可以運行各種動態路由協議。在GNS3中完成下圖配置，在幀中繼網絡中運行RIP協議。

R2被配置成幀中繼交換機，其中只有兩條虛電路R1-R3和R1-R4，R1 s0/0的IP爲123.1.1.1，R3 s0/1的IP爲123.1.1.3，R4 s0/2的IP爲123.1.1.4，它們上面各有一個迴環接口，這些接口都被髮布到RIP協議中。

首先將R2配置成幀中繼交換機：

01

Router>en

02	Router#conf t

03	Router(config)#host FR-SW

04	FR-SW(config)#frame-relay switching

05

06	FR-SW(config)#int s 0/0

07	FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

08	FR-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

09	FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

10	/*僅配置R1-R3以及R1-R4的虛電路*/

11	FR-SW(config-if)#frame-relay route 103 interface s 0/1 301

12	FR-SW(config-if)#frame-relay route 104 interface s 0/2 401

13

14	FR-SW(config-if)#int s 0/1

15	FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

16	FR-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

17	FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

18	FR-SW(config-if)#frame-relay route 301 interface s 0/0 103

19	FR-SW(config-if)#no shut

20

21	FR-SW(config-if)#int s 0/2

22	FR-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

23	FR-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

24	FR-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

25	FR-SW(config-if)#frame-relay route 401 interface s 0/0 104

26	FR-SW(config-if)#no shut

27	FR-SW(config-if)#end

R1配置：

01	R1(config)#int s 0/0

02	/*使用幀中繼封裝*/

03	R1(config-if)#encapsulation frame-relay

04	/*關閉反向ARP，使用手動靜態映射配置*/

05	R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp

06

07	/*配置靜態映射*/

08	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 103 broadcast ietf

09	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 103 broadcast ietf

10	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.4 104 broadcast ietf

11	R1(config-if)#ip add 123.1.1.1 255.255.255.0

12	R1(config-if)#no shut

13

14	R1(config-if)#int lo 0

15	R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0

16	R1(config-if)#no shut

17

18	R1(config-if)#router rip /*配置RIP，宣告所有接口*/

19	R1(config-router)#net 1.0.0.0

20	R1(config-router)#net 123.0.0.0

21	R1(config-router)#end

R3配置：

01	R3(config)#int s 0/1

02	R3(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R3(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 301 broadcast ietf

05

06	/*讓R3能ping通自己*/

07	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 301 broadcast ietf

08

09	/*因爲R3和R4之間並沒有虛電路，所以發往R4的數據要先封裝成301發往R1*/

10	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.4 301 broadcast ietf

11	R3(config-if)#ip add 123.1.1.3 255.255.255.0

12	R3(config-if)#no shut

13

14	R3(config-if)#int lo0

15	R3(config-if)#ip add 3.3.3.3 255.255.255.0

16	R3(config-if)#no shut

17	R3(config-if)#router rip

18	R3(config-router)#net 3.0.0.0

19	R3(config-router)#net 123.0.0.0

20	R3(config-router)#end

R4配置：

01	R4(config)#int s 0/2

02	R4(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R4(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R4(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 401 broadcast

05

06	/*讓R4能ping通自己*/

07	R4(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.4 401 broadcast

08

09	/*因爲R4和R3之間沒有配置虛電路，發往R3的數據先發往R1*/

10	R4(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 401 broadcast

11	R4(config-if)#ip add 123.1.1.4 255.255.255.0

12	R4(config-if)#no shut

13

14	R4(config-if)#int lo 0

15	R4(config-if)#ip add 4.4.4.4 255.255.255.0

16	R4(config-if)#no shut

17

18	R4(config-if)#router rip

19	R4(config-router)#net 4.0.0.0

20	R4(config-router)#net 123.0.0.0

21	R4(config-router)#end

配置完成後全網後能互相通信，在R4上查看路由表和幀中繼映射表：

01	/*顯示R4已經學習到R1和R3上面的迴環接口信息*/

02	R4#show ip route

03

04	Gateway of last resort is not set

05

06	R    1.0.0.0/8 [120/1] via 123.1.1.1, 00:00:18, Serial0/2

07	R    3.0.0.0/8 [120/2] via 123.1.1.1, 00:00:18, Serial0/2

08	4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

09	C       4.4.4.0 is directly connected, Loopback0

10	123.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

11	C       123.1.1.0 is directly connected, Serial0/2

12

13	/*靜態映射全部是激活可用的*/

14	R4#show frame-relay map

15	Serial0/2 (up): ip 123.1.1.3 dlci 401(0x191,0x6410), static,

16	broadcast,

17	IETF, status defined, active

18	Serial0/2 (up): ip 123.1.1.4 dlci 401(0x191,0x6410), static,

19	broadcast,

20	IETF, status defined, active

21	Serial0/2 (up): ip 123.1.1.1 dlci 401(0x191,0x6410), static,

22	broadcast,

23	IETF, status defined, active

24

25

/*

26	* 這個時候假設R4去ping 3.3.3.3，首先R4查詢路由表，

27	* 發現"3.0.0.0/8 [120/2] via 123.1.1.1",

28	* 發往3.0.0.0/8網段的數據要發給123.1.1.1即R1，

29	* R4再查詢幀中繼映射表，發現"ip 123.1.1.1 dlci 401"

30	* 所以R4用DLCI號401封裝這個幀發往R1。

31

*/

從上面的輸出中並沒有出現上面"幀中繼水平分隔潛在問題"中提到的水平分隔問題，這是因爲幀中繼物理接口默認關閉了水平分隔，在R1上查看接口信息：

1	R1#show ip int s 0/0

2	Serial0/0 is up, line protocol is up

3

....

4	Split horizon is disabled /*水平分隔是關閉的*/

5

....

可以使用下面的命令打開水平分隔：

1	R1(config)#int s 0/0

2	R1(config-if)#ip split-horizon

3	R1(config-if)#end

打開水平分隔後稍等一段時間，RIP收斂後，R3上面就看不到R4迴環接口的路由了，同樣R4上面也看不到R3的迴環接口路由了。

除了關閉水平分隔外，還可以使用接下來介紹的方法，使用點到點子接口來解決水平分隔在幀中繼網絡中導致的問題。

f.配置幀中繼子接口

這一部分來配置一個稍微複雜一點的拓撲，在這個拓撲中會綜合運用到兩種子接口：點到點子接口(Point-to-Point)、多點子接口(Multipoint)。

如上圖所示，R5被配置成幀中繼交換機，其中有三條虛電路R1-R2，R1-R3，R1-R4，在R1的s0/0接口上啓用了子接口，其中s0/0.1用來連接R2，是一個點到點子接口，s0/0.2被用來連接R3和R4，是一個多點子接口。R1 s0/0.1的IP爲12.1.1.1、s0/0.2的IP地址爲134.1.1.1，R2的s0/1的IP地址爲12.1.1.2，R3的s0/2的IP地址爲134.1.1.3，R4的s0/3的IP地址爲134.1.1.4。每個路由上都有一個迴環接口，IP如圖所示。在這個幀中繼網絡上運行RIP協議，測試多點子接口存在的水平分隔問題。

首先配置R5成爲幀中繼交換機：

01

Router>en

02	Router#conf t

03	Router(config)#host RF-SW

04	RF-SW(config)#frame-relay switch

05	RF-SW(config)#int s 0/0

06	RF-SW(config-if)#encap frame

07	RF-SW(config-if)#frame lmi-type ansi

08	RF-SW(config-if)#frame intf-type dce

09	RF-SW(config-if)#frame route 102 int s 0/1 201

10	RF-SW(config-if)#frame route 103 int s 0/2 301

11	RF-SW(config-if)#frame route 104 int s 0/3 401

12	RF-SW(config-if)#no shut

13	RF-SW(config-if)#int s 0/1

14	RF-SW(config-if)#encap frame

15	RF-SW(config-if)#frame lmi-type ansi

16	RF-SW(config-if)#frame intf-type dce

17	RF-SW(config-if)#frame route 201 int s 0/0 102

18	RF-SW(config-if)#no shut

19	RF-SW(config-if)#int s 0/2

20	RF-SW(config-if)#encap frame

21	RF-SW(config-if)#frame lmi-type ansi

22	RF-SW(config-if)#frame intf-type dce

23	RF-SW(config-if)#frame route 301 int s 0/0 103

24	RF-SW(config-if)#no shut

25	RF-SW(config-if)#int s 0/3

26	RF-SW(config-if)#encap frame

27	RF-SW(config-if)#frame lmi-type ansi

28	RF-SW(config-if)#frame intf-type dce

29	RF-SW(config-if)#frame route 401 int s 0/0 104

30	RF-SW(config-if)#no shut

31	RF-SW(config-if)#end

在R1上配置點到點和多點子接口：

01	R1(config)#int s 0/0

02	R1(config-if)#encap frame

03	R1(config-if)#no frame inverse-arp

04	R1(config-if)#no shut /*物理接口只需要打開即可*/

05

06	/*配置點到點子接口*/

07	R1(config-if)#int s 0/0.1 point-to-point

08	R1(config-subif)#ip add 12.1.1.1 255.255.255.0

09

/*

10	* 點到點子接口不需要和物理接口一樣配置靜態映射，

11	* 只要指明該接口使用的DLCI號即可，

12	* 點到點子接口上去往該子接口的IP地址（12.1.1.1）

13	* 或遠端（R2的12.1.1.2）的數據都使用這個DLCI號封裝。

14

*/

15	R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 102

16

17	/*配置多點子接口*/

18	R1(config-fr-dlci)#int s 0/0.2 multipoint

19	R1(config-subif)#ip add 134.1.1.1 255.255.255.0

20

21	/*多點子接口的靜態映射和物理接口相同*/

22	R1(config-subif)#frame-relay map ip 134.1.1.1 103 broadcast ietf

23	R1(config-subif)#frame-relay map ip 134.1.1.4 104 broadcast ietf

24	R1(config-subif)#frame-relay map ip 134.1.1.3 103 broadcast ietf

25	R1(config-subif)#int lo 0

26	R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0

27	R1(config-if)#no shut

28	R1(config-if)#router rip  /*啓用RIP協議*/

29	R1(config-router)#net 1.0.0.0

30	R1(config-router)#net 12.0.0.0

31	R1(config-router)#net 134.1.0.0

32	R1(config-router)#end

R2配置：

01	R2(config)#int s 0/1

02	R2(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R2(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R2(config-if)#frame-relay map ip 12.1.1.1 201 broadcast ietf

05	R2(config-if)#frame-relay map ip 12.1.1.2 201 broadcast ietf

06	R2(config-if)#ip add 12.1.1.2 255.255.255.0

07	R2(config-if)#no shut

08	R2(config-if)#int lo 0

09	R2(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.0

10	R2(config-if)#no shut

11	R2(config-if)#router rip

12	R2(config-router)#net 2.0.0.0

13	R2(config-router)#net 12.0.0.0

14	R2(config-router)#end

R3配置：

01	R3(config)#int s 0/2

02	R3(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R3(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04

05	/*配置靜態映射，去往R1*/

06	R3(config-if)#frame-relay map ip 134.1.1.1 301 broadcast ietf

07	/*因爲R3和R4之間沒有配置虛電路，所以去往R4要先發往R1*/

08	R3(config-if)#frame-relay map ip 134.1.1.4 301 broadcast ietf

09	/*配置R3能夠ping通自己*/

10	R3(config-if)#frame-relay map ip 134.1.1.3 301 broadcast ietf

11	R3(config-if)#ip add 134.1.1.3 255.255.255.0

12	R3(config-if)#no shut

13	R3(config-if)#int lo 0

14	R3(config-if)#ip add 3.3.3.3 255.255.255.0

15	R3(config-if)#no shut

16

17	R3(config-if)#router rip

18	R3(config-router)#net 3.0.0.0

19	R3(config-router)#net 134.1.0.0

20	R3(config-router)#end

R4配置:

01	R4(config)#int s 0/3

02	R4(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R4(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R4(config-if)#frame-relay map ip 134.1.1.1 401 broadcast ietf

05	R4(config-if)#frame-relay map ip 134.1.1.3 401 broadcast ietf

06	R4(config-if)#frame-relay map ip 134.1.1.4 401 broadcast ietf

07	R4(config-if)#ip add 134.1.1.4 255.255.255.0

08	R4(config-if)#no shut

09	R4(config-if)#int lo 0

10	R4(config-if)#ip add 4.4.4.4 255.255.255.0

11	R4(config-if)#no shut

12	R4(config-if)#router rip

13	R4(config-router)#net 4.0.0.0

14	R4(config-router)#net 134.1.0.0

15	R4(config-router)#end

可以在R1上查看子接口信息來驗證默認情況下，點到點子接口和多點子接口的水平分隔都是打開的：

01	R1#show ip interface s 0/0.1

02	Serial0/0.1 is up, line protocol is up

03

....

04	Split horizon is enabled

05

....

06

07	R1#show ip interface s 0/0.2

08	Serial0/0.2 is up, line protocol is up

09

....

10	Split horizon is enabled

11

....

在R2的多點子接口上連接了兩臺路由器R3和R4，查看R3的路由表：

1	R3#show ip route

2	/*從路由表中看不到R4的迴環接口的信息*/

3	R    1.0.0.0/8 [120/1] via 134.1.1.1, 00:00:28, Serial0/2

4	R    2.0.0.0/8 [120/2] via 134.1.1.1, 00:00:28, Serial0/2

5	3.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

6	C       3.3.3.0 is directly connected, Loopback0

7	R    12.0.0.0/8 [120/1] via 134.1.1.1, 00:00:28, Serial0/2

8	134.1.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

9	C       134.1.1.0 is directly connected, Serial0/2

同樣，在R4上面也看不到R3迴環接口的信息，這就是因爲R1上s0/0.2接口上默認的水平分隔設置導致的，用下面的命令關閉R1的s0/0.2子接口的水平分隔：

1	R1(config)#int s 0/0.2

2	R1(config-subif)#no ip split-horizon

3	R1(config-subif)#end

再次查看R3的路由表：

01	R3#show ip route

02

03	R    1.0.0.0/8 [120/1] via 134.1.1.1, 00:00:13, Serial0/2

04	R    2.0.0.0/8 [120/2] via 134.1.1.1, 00:00:13, Serial0/2

05	3.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

06	C       3.3.3.0 is directly connected, Loopback0

07	/*已經學習到了R4的迴環接口信息*/

08	R    4.0.0.0/8 [120/2] via 134.1.1.1, 00:00:13, Serial0/2

09	R    12.0.0.0/8 [120/1] via 134.1.1.1, 00:00:13, Serial0/2

10	134.1.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

11	C       134.1.1.0 is directly connected, Serial0/2

12

13	/*測試ping R4迴環接口*/

14	R3#ping 4.4.4.4

15	!!!!!  /*成功*/

這一部分演示了路由器子接口配置（點到點子接口和多點子接口）以及多點子接口上面需要注意的水平分隔問題。

0×3.EIGRP over 幀中繼

這一部分使用的拓撲圖如下：

R4是幀中繼交換機，圖中配置了兩條虛電路R1-R2，R1-R3，R1-3各有一個迴環接口IP如圖所示。

首先配置R4成爲幀中繼交換機：

01

Router>en

02	Router#conf t

03	Router(config)#host RF-SW

04	RF-SW(config)#frame-relay switching

05	RF-SW(config)#int s 0/0

06	RF-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

07	RF-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

08	RF-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

09	RF-SW(config-if)#frame-relay route 103 int s 0/1 301

10	RF-SW(config-if)#frame-relay route 102 int s 0/2 201

11	RF-SW(config-if)#no shut

12	RF-SW(config-if)#int s 0/1

13	RF-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

14	RF-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

15	RF-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

16	RF-SW(config-if)#frame-relay route 301 int s 0/0 103

17	RF-SW(config-if)#no shut

18	RF-SW(config-if)#int s 0/2

19	RF-SW(config-if)#encapsulation frame-relay

20	RF-SW(config-if)#frame-relay lmi-type ansi

21	RF-SW(config-if)#frame-relay intf-type dce

22	RF-SW(config-if)#frame-relay route 201 int s 0/0 102

23	RF-SW(config-if)#no shut

24	RF-SW(config-if)#end

a.在幀中繼物理接口上運行EIGRP

配置R1、R2、R3的物理接口使用幀中繼封裝，並且在上面運行EIGRP協議。

R1配置：

01	R1(config)#int s 0/0

02	R1(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 102 broadcast ietf

05	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.2 102 broadcast ietf

06	R1(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 103 broadcast ietf

07	R1(config-if)#ip add 123.1.1.1 255.255.255.0

08	R1(config-if)#no shut

09	R1(config-if)#int lo 0

10	R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0

11	R1(config-if)#no shut

12	R1(config-if)#router eigrp 100

13	R1(config-router)#net 1.1.1.0 0.0.0.255

14	R1(config-router)#net 123.1.1.0 0.0.0.255

15	R1(config-router)#end

R2配置：

01	R2(config)#int s 0/2

02	R2(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R2(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R2(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 201 broadcast ietf

05	R2(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.2 201 broadcast ietf

06	R2(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 201 broadcast ietf

07	R2(config-if)#ip add 123.1.1.2 255.255.255.0

08	R2(config-if)#no shut

09	R2(config-if)#int lo 0

10	R2(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.0

11	R2(config-if)#no shut

12	R2(config-if)#router eigrp 100

13	R2(config-router)#net 2.2.2.0 0.0.0.255

14	R2(config-router)#net 123.1.1.0 0.0.0.255

15	R2(config-router)#end

R3配置：

01	R3(config)#int s 0/1

02	R3(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R3(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.1 301 broadcast ietf

05	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.2 301 broadcast ietf

06	R3(config-if)#frame-relay map ip 123.1.1.3 301 broadcast ietf

07	R3(config-if)#ip add 123.1.1.3 255.255.255.0

08	R3(config-if)#no shut

09	R3(config-if)#int lo 0

10	R3(config-if)#ip add 3.3.3.3 255.255.255.0

11	R3(config-if)#no shut

12	R3(config-if)#router eigrp 100

13	R3(config-router)#net 3.3.3.0 0.0.0.255

14	R3(config-router)#net 123.1.1.0 0.0.0.255

15	R3(config-router)#end

配置完成後在R2上面查看路由表：

1	R2#show ip route

2

3	D    1.0.0.0/8 [90/2297856] via 123.1.1.1, 00:00:02, Serial0/2

4	2.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

5	C       2.2.2.0/24 is directly connected, Loopback0

6	D       2.0.0.0/8 is a summary, 00:05:45, Null0

7	123.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

8	C       123.1.1.0/24 is directly connected, Serial0/2

9	D       123.0.0.0/8 is a summary, 00:05:45, Null0

在這裏發現了問題，R2上面並沒有學到去往R3的迴環接口3.3.3.3的路由條目，同樣R3上面也沒有學習到R2的迴環接口的條目，這是因爲在R1的物理接口s0/0上開啓了對EIGEP的水平分隔，通過下面的命令來關閉它：

1	R1(config)#int s 0/0

2	R1(config-if)#no ip split-horizon eigrp 100

3	R1(config-if)#end

關閉之後再次查看R2的路由表，就可以學習到去往R3迴環接口的路由條目了。

b.在幀中繼子接口上運行EIGRP

R2、R3、R4配置保持不變，直接右擊R1選擇"stop"，然後再次右擊R1選擇"Start"重啓這臺路由器，由於沒有保存配置，R1將恢復初始狀態，現在要在它的物理接口s0/0上配置多點子接口：

01	R1(config)#int s 0/0

02	R1(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R1(config-if)#no shut  /*物理接口只需要打開即可*/

05	R1(config-if)#exit

06	R1(config)#int s 0/0.1 multipoint  /*配置多點子接口*/

07	R1(config-subif)#ip add 123.1.1.1 255.255.255.0

08	R1(config-subif)#frame-relay map ip 123.1.1.1 102 broadcast ietf

09	R1(config-subif)#frame-relay map ip 123.1.1.2 102 broadcast ietf

10	R1(config-subif)#frame-relay map ip 123.1.1.3 103 broadcast ietf

11

12	/*多點子接口默認對EIGRP的水平分隔也是開啓的，現在關閉它*/

13	R1(config-subif)#no ip split-horizon eigrp 100

14	R1(config-subif)#int lo 0

15	R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0

16	R1(config-if)#no shut

17	R1(config-if)#router eigrp 100

18	R1(config-router)#net 1.1.1.0 0.0.0.255

19	R1(config-router)#net 123.1.1.0 0.0.0.255

20	R1(config-router)#end

c.在幀中繼點到點接口上運行EIGRP

R4幀中繼交換機的配置保持不變，直接右擊R1、R2、R3選擇"stop"，然後再次右擊選擇"Start"重啓這幾臺路由器，將他們恢復初始狀態， 現在要在R1的物理接口s0/0上配置點到點子接口，由於多點子接口下所有對應的路由屬於同一網段，而點到點子接口，每個子接口對應了一個單獨網段，每個子接口就像一個單獨的物理接口一樣工作，所以不會出現水平分隔的問題：

R1配置：

01	R1(config)#int s 0/0

02	R1(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R1(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R1(config-if)#no shut  /*物理接口只需要開啓*/

05

06	/*使用點到點子接口*/

07	R1(config-if)#int s 0/0.1 point-to-point

08	R1(config-subif)#ip add 12.1.1.1 255.255.255.0

09

/*

10	* 點到點子接口只需要封裝DLCI號即可，

11	* 從封裝的DLCI號可以得知，這個點到點子接口是用來連接R2的。

12

*/

13	R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 102

14

15	/*連接R3的點到點子接口*/

16	R1(config-fr-dlci)#int s 0/0.2 point-to-point

17	R1(config-subif)#ip add 13.1.1.1 255.255.255.0

18	R1(config-subif)#frame-relay interface-dlci 103

19

20	R1(config-fr-dlci)#int lo 0

21	R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.0

22	R1(config-if)#no shut

23	R1(config-if)#router eigrp 100

24	R1(config-router)#net 1.1.1.0 0.0.0.255

25	R1(config-router)#net 12.1.1.0 0.0.0.255

26	R1(config-router)#net 13.1.1.0 0.0.0.255

27	R1(config-router)#end

R2配置：

01	R2(config)#int s 0/2

02	R2(config-if)#ip add 12.1.1.2 255.255.255.0

03	R2(config-if)#no shut

04	R2(config-if)#encapsulation frame-relay

05	R2(config-if)#no frame-relay inverse-arp

06	R2(config-if)#frame-relay map ip 12.1.1.1 201 broadcast ietf

07	R2(config-if)#frame-relay map ip 12.1.1.2 201 broadcast ietf

08	R2(config-if)#int lo 0

09	R2(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.0

10	R2(config-if)#router eigrp 100

11	R2(config-router)#net 2.2.2.0 0.0.0.255

12	R2(config-router)#net 12.1.1.0 0.0.0.255

13	R2(config-router)#end

R3配置：

01	R3(config)#int s 0/1

02	R3(config-if)#encapsulation frame-relay

03	R3(config-if)#no frame-relay inverse-arp

04	R3(config-if)#frame-relay map ip 13.1.1.3 301 broadcast ietf

05	R3(config-if)#frame-relay map ip 13.1.1.1 301 broadcast ietf

06	R3(config-if)#ip add 13.1.1.3 255.255.255.0

07	R3(config-if)#no shut

08	R3(config-if)#int lo 0

09	R3(config-if)#ip add 3.3.3.3 255.255.255.0

10	R3(config-if)#no shut

11	R3(config-if)#router eigrp 100

12	R3(config-router)#net 3.3.3.0 0.0.0.255

13	R3(config-router)#net 13.1.1.0 0.0.0.255

14	R3(config-router)#end

點到點子接口可以有效的避免水平分割帶來的問題，但點到點子接口會佔用更多的IP地址。