第18章 广域网(WAN)(5)

第18章 广域网(WAN)

4．虚电路

帧中继使用虚电路工作方式，所谓“虚”是相对于租用线路使用的真正电路来讲的。这些虚电路是连接到提供商“网云”上的几千个设备构成的链路。回到迓阿密和丹佛的那个例子，在这个例子中需要路由器彼此连接。那就是说，希望在它们之间建立虚电路。帧中继为两个DTE设备之间提供建立的虚电路，使它们就像通过一个电路连接起来一样，实际上将帧放人一个很大的共享设施里。因为有了虚电路，你永远都不会看到网云内所发生的复杂操作。

有两种虚电路:永久虚电路和交换虚电路。

◇永久虚电路(Permanent Virtual．Circuits，PVC)是目前最常用的类型。永久的意思是电信公司在内部创建映射，并且只要你付费，虚电路就一直有效。

◇交换虚电路(Switched Virtual Circuits，SVC)更像电话呼叫。当数据需要传输时建立虚电路，数据传输完成后拆除虚电路。 ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： 我没有见过由北美电信公司使用SVC提供的帧中继服务。然而，我知道它主要用于专用帧中继网络。

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5．数据链路连接标识符(DLCI)

帧中继PVC使用数据链路连接标识符(Data Link Connection Identifiers，DLCI)标识 DTE设备。帧中继服务提供商分配DLCI值。帧中继用DLCI值区分网络上的不同虚电路。因为在一个多点帧中继接口上可以有多个虚电路，所以这种接口可以有多个DLCI。

这句话有许多种解释。假定中心HQ有3个分支办公室。如果希望使用T1 将每个分支办公室连接到HQ，HQ的路由器就需要有3个串行接口，每个接口连接一个T1。很简单，对吧? 好，假如使用帧中继PVC，只需在每个分支办公室通过T1连接到服务提供商，HQ的路由器只要一个T1线路就可以了。这样在HQ的一个T1线路上有3个PVC。甚至只有一个接口和一个CSU/DSU，3个PVC的作用同3个电路相同。想起来我说过节省费用了吗? 另外2个T1接口和一对CSU/DSU价值多少? 答案是，很多钱!所以，赶紧向老板申请从节省出来的钱中给你提成作为奖金。

在继续下面内容之前，我想先定义什么是Inverse ARP(IARP)，并讨论如何在帧中继网络中使用DLCI。IARP将DLCI映射到IP地址，这一点同ARP有些类似(ARP将MAC地址映射到IP地址)。IARP是不可配置的，但可以禁用它。IARP在帧中继路由器上运行，它为帧中继映射DLCI(到IP地址)以便知道如何到达帧中继交换机。可以使用show frame-relay map命令看到IP到DLCI的映射。如果网络中有不支持IARP的非Cisco路由器，就得使用frame-relay map命令静态地提供IP到DLCI的映射，我后面会介绍一下这个命令。

――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： Inverse ARP(IARP)用于将已知DLCI映射到，IP地址。

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让我们再花几分钟讨论DLCI。是的，它们具有本地意义——全局意义需要购买整个网 络来使用可以赋予全局意义的LMI扩展。因此，只有在专用网络中才有可能看到全局DLCI。

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然而，对于那些目的是在网络中传输帧的DLCI来说是不需要全局意义的。这里说明它的工作原理。当路由器A要向路由器B发送帧时，它在IARP或手动DLCI映射表中查询要到达的IP地址。经过DLCI标识，加上在帧中继报头的DLCI字段中查找至UDLCI值然后发送出去。服务提供商的入口交换机获得此帧后在DLCI/物理端口组合表中进行查找。根据那个组合表，它发现在这个报头中使用了一个新的\本地意义”(在它和下一跳交换机之间)DLCI，并且在表中有相同的入口，它找到一个输出端口。在路由器B上发生同样的情况。因此，可以说路由器A知道到路由器B整个虚电路的标识，即使每对设备之间的DLCI是完全不同的。路由器A意识不到这些不同。这是DLCI具有本地意义的原因所在。那么请注意，电信公司实际上是用DLCI来“查找\另一端的。

为了说明DLCI的本地意义，请看图18.13。

图18.13 DLCI对路由器具有本地意义

在图18.13中，DLCI 100对RouterA具有本地意义并定义了RouterA和入口帧中继交换机之间的电路。DLCI 200定义了RouterB和入口帧中继交换机之间的电路。

DLCI号码：用于标识一条PVC，由服务提供商从16开始分配的一个号码。可以像这样配置一个应用到接口的DLCI号码。

――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： DLCI定义本地路由器和帧中继交换机之间的逻辑电路。

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6．本地管理接口(LMI)

本地管理接口(Local Management Interface，LMI)是路由器和它所连接的第一个帧中继交换机之间使用的信令标准。它允许传递有关服务提供商网络和DTE (路由器)之间虚电路的操作和状态信息。它传输下列有关信息。

◇Keepalives(保持激活)：验证数据的通畅。

◇Multicasting(组播)：这是一个可选的扩展LMI规范，允许例如在帧中继网络上路由信

息和ARP请求的有效发布。组播使用从1019 到1022之间的DLCI保留号码。

◇Global addressing(全局寻址)：为DLCI提供全局意义。允许帧中继网云像LAN一样。

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◇Status of virtual circuits(虚电路状态)：提供DLCI状态信息6一当无规律LMI 流量发

送时，这些状态查询和状态信息用于保持激活。

请记住，LMI不是在路由器之间的通信一它是路由器和最近的帧中继交换机之间的通信。所以，完全有可能PVC一端的路由器接收LMI而另一端的路由器没有接收到LMI(当然，PVC在一端失效的情况下是不能工作的。我只是用这种情况来说明LMI通信的本地性)。

有三种不同的LMI信息格式：Cisco、ANSI和Q.933A。不同的种类依赖于电信公司交换机的配置和类型。为路由器配置一个正确的类型是很重要的，它应当由电信公司提供。

――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： 从IOS 11.2版本开始，LMI类型能够自动感知。这让接口能决定交换机支持的LMI类型。如果不想使用自感知特性，则需要和帧中继服务提供商核实所使用的类型。 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――

在Cisco设备上默认的类型是Cisco，但可能需要修改为ANSI或Q.933A，这要根据服务提供商告诉你的类型所决定。3种不同的LMI类型在下面的路由器输出中描述。

正如在输出结果中看到的，所有3种标准的LMI信令格式都支持，下面列出每一种类型： ◇Cisco：由4个合伙公司定义的LMI(默认)。本地管理接口(Local Management Interface，LMI)是1990由Cisco Systems、StrataCom、Northern Telecom和Digital．Equipment Corporation开发，并成为知名的4个合伙公司LMI或Cisco LMI。

◇ANSI：由ANSI标准T1.617定义的附录D。

◇ITU-T(Q.933A)：包括在ITU-T标准中的附录A，使用Q.933a命令关键词定义。

路由器从服务提供商的帧中继交换机的帧封装接口上接收LMI信息，并将虚电路状态更新为下列三种状态之一：

◇Active state(活动状态)：所有都是活动的，路由器可以交换信息。

◇Inactive state(非活动状态)：路由器的接口是活动的，并和所连接的交换局正常工作，

但是远程路由器没有正常工作。

◇Deleted state(删除状态)：接口没有接收到交换机的任何LMI信息。可能是映射问题或

线路失效。

7．帧中继拥塞控制

还记得前面讲到的CIR? 从CIR的知识可以看出，很明显CIR设置的越低，数据被丢弃的危险就越大。如果只有一个关键信息这个危险是容易避免的一什么时候发送或不发送那个

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突发流量！所以问题是，我们有什么办法能发现什么时候电信公司共享设备是空闲的，什么时候是拥挤的?并且如果能有办法发现，、我们该怎么办?下面的内容，将讨论帧中继交换机如何通知DTE拥塞和地址那些非常重要的问题。

下面三种拥塞位及其意义： ◇丢弃合格(Discard Eligibility，DE)：正如你知道的，当产生突发流量(以超过PVC的

CIR传输包)时，如果服务提供商的网络发生拥塞则任何超过CIR的包都有可能被丢弃。

由于这个原因，多余的数据用帧中继报头审丢弃合格(DE)位来标记。如果服务提供商的网络发生拥塞，帧中继交换机将首先丢弃设置了DE位的包。所以如果带宽将承诺信息率(CIR)配置为零，DE将一直是打开的。

◇前向显式拥塞通知(Forward Explicit Congestion Notification，FECN)：当帧中继网

络认为网络中发生拥塞时，交换机将数据包报头中的前向显式拥塞通知位设置为1，指示目的DCE经过的路径发生了拥塞。

◇后向显式拥塞通知(Backward Explicit Congestion Notification，BECN)：当交换机

探测到帧中继网络中发生拥塞时，它设置帧中继数据包中的后向显式拥塞通知位，此数据包将发送给源路由器。这样就通知源路由器前面遇到了拥塞。Cisco路由器不是必须要对这种拥塞信息采取措施，除非告诉它一定要这样做。有关这个问题的更进一步信息，请在Cisco的Web站点“Frame Relay Traffic Shaping”中搜索。

8．使用帧中继拥塞控制排除故障

假定你的用户抱怨到公司站点的帧中继连接非常慢，你怀疑链路负载太重，可以使用show frame-relay pvc命令验证帧中继拥塞控制信息。

注意输出中的“in BECN pkts 192\，这个值指示本地路由器发送到公司站点的流量发生了拥塞。BECN意味着“返回”给你的帧所经过的路径发生了拥塞。

18.5.2 帧中继的实现和监控

正如已经讲到的，帧中继有很多命令和配置选项。我将从最简单的配置选项开始一两个路由器之间只有一条PVC。接下来，我将介绍更复杂的使用子接口的配置，并介绍二些用于

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验证配置的监控命令。

1．单个接口

让我们从一个简单的例子开始。假定我们要使用一条PVC连接两个路由器。下面是配置内容。

第一步是将封装类型指定为帧中继。注意既然我没有指定封装类型一Cisco或IETF一 将使用Cisco默认类型。如果另一个路由器是非Cisco的，封装类型就要指定为IETF。接下来，为接口分配II)地址，然后根据电信提供商提供的信息将LMI类型指定为ANSI(Cisco默认类型)。最后，添加101号DLCI，它指明要使甩哪一条PVC(由ISP 给出)一假设这个物理接口只有一条PVC。

这就是所有要做的配置。假定双方都配置正确，就会建立一条虚电路。

2．子接口

正如前面讲过的，可能在一个串行接口上有多条虚电路，并且将每个虚电路视为一个单独的接口，它被认为是子接口。将子接口想像为一个由IOS软件定义的逻辑接口。多个子接口将共享一个物理硬件接口，但为了配置，把它们想像为单独的物理接口(称为复用)。

若要想将帧中继网络中的路由器配置为避免水平分割阻止路由更新，可以为每个PVC配置多个子接口，并且为每个子接口分配惟一的DLCI和子网地址。

可以用像int s0.subintefface number这样的命令定义子接口。首先必须在物理串行接口上设置封装类型，然后定义子接口，一般一个子接口定义一条PVC。下面是一个例子。

――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： 如果配置子接口，此物理接口不能有IP地址。这一点非常重要!

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