Presentation Du Chap It Re 3 [PDF]

Zitiervorschau

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3- Frame relay

BA Oumar Samba, LMC/instructor Chef du Département Informatique &Systèmes [email protected] 77 658 25 73

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Objectifs du chapitre 3  Décrire les concepts fondamentaux de la technologie Frame Relay en termes de service de réseau étendu d’entreprise, notamment le fonctionnement, les exigences de mise en œuvre, les mappages et le fonctionnement de l’interface de supervision locale (LMI).

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 Configurer un circuit virtuel permanent (PVC) Frame Relay, y compris configurer et dépanner Frame Relay sur l’interface série d’un routeur et configurer un mappage Frame Relay statique.  Décrire les concepts avancés de la technologie Frame Relay en termes de service de réseau étendu d’entreprise, notamment les sous-interfaces, la bande passante et le contrôle flux.  Configurer un circuit virtuel permanent Frame Relay avancé, y compris résoudre les problèmes d’accès, configurer des sousinterfaces, ainsi que vérifier et dépanner une configuration Frame Relay. 2

Histoire de FR

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 Frame Relay est le successeur de X.25.  X.25, créé en 1970s par l’UIT-T, assure un transport fiable des données au niveau de la couche 2 (detection + correction des erreurs)  Avec l’apparition de TCP/IP dans les années 1980, la correction d’erreurs est introduite au niveau de la couche 4 (TCP).  De plus, les supports (fibre, cuivre) sont aujourd’hui de meilleure qualité.  Aujourd’hui, FR ne fait que la detection d’erreurs (pas la correction 3

Histoire de FR

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 En 1990, Cisco Systems, StrataCom, Nothern Telecom et Digital Equipment ont définit le standard de Frame RELAY et les extensions LMI.  Aujourd’hui, Frame Relay est:

–plus rapide que X.25, utilise TCP pour les erreurs –plus économique - un seul accès pour transporter tout type de trafic (voix, data, video) –plus souple - utilise des supports variés (RNIS, serial, etc.) 4

Présentation de Frame Relay

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 Frame Relay : une technologie de réseau étendu efficace et flexible  Frame Relay est devenu le protocole de réseau étendu le plus utilisé au monde.  Son succès dans les grandes entreprises, les gouvernements, les FAI et les petites entreprises est essentiellement dû à son prix abordable et à sa flexibilité.  Frame Relay permet de réduire le coût des réseaux par un niveau de complexité moins élevé, par des exigences en équipement plus faibles et par une mise en œuvre plus simple.  En outre, sa bande passante, sa fiabilité et sa résilience sont bien meilleures que celles des lignes privées ou louées

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Concepts de la technologie FR

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Concepts de la technologie FR

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 Le terme circuit virtuel désigne la connexion entre deux ETTD par un réseau Frame Relay. De tels circuits sont virtuels du fait qu’il n’existe aucune liaison électrique directe entre leurs extrémités. La connexion est dite logique et les données circulent d’une extrémité à l’autre sans circuit électrique les reliant directement. Grâce aux circuits virtuels, Frame Relay partage la bande passante entre plusieurs utilisateurs. Un site quelconque peut donc communiquer avec n’importe quel autre site sans utiliser plusieurs lignes physiques dédiées.

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Concepts de la technologie FR  Frame Relay utilise des CIRCUITS (Permanent PVC ou commuté SVC).

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VIRTUELS

 L’accès est permanent (serial) ou temporaire (dial-up). Le mode est Synchrone ou Asynchrone  Frame Relay définit des DCE et des DTE Data Link Physical

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Concepts de la technologie FR

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 La connection entre un DTE (client) et un DCE (operateur) est identifiée de manière logique par un numéro DLCI (Data-link Connection Identifier).  La configuration de Frame Relay pour les PVC est plus simple  La configuration de Frame Relay pour les SVC est plus complexe, mais plus efficace pour l’opérateur.  Le DLCI est stocké dans le champ d’adresse de chaque trame transmise pour indiquer comment elle doit être acheminée.  C’est le fournisseur de services Frame Relay qui attribue les identificateurs DLCI.  Les adresses DLCI 0 à 15 et 1008 à 1023 sont réservées à des fins particulières.  Les fournisseurs de services attribuent donc les DLCI dans la plage 16 à 1007. 9

Trame FR

For future expansion of DLCI Congestion control

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Définitions des champs

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 DLCI : les 10 bits du DLCI constituent l’essentiel de l’en-tête Frame Relay. Cette valeur représente la connexion virtuelle entre l’équipement ETTD et le commutateur. Chaque connexion virtuelle multiplexée sur le canal physique est représentée par un DLCI unique. Les identificateurs DLCI n’ont qu’une signification locale. En d’autres termes, ils ne sont uniques que sur le canal physique sur lequel ils résident. Les équipements situés à l’autre extrémité d’une connexion peuvent donc faire référence à la même connexion virtuelle par des identificateurs DLCI différents.  Adresse étendue (EA) : si la valeur du champ EA est 1, l’octet courant est défini par le dernier octet du DLCI. Toutes les mises en œuvres actuelles du protocole Frame Relay utilisent cependant un DLCI de 2 octets, ce qui permet une extension des adresses DLCI dans le futur. Le huitième bit de chaque octet du champ d’adresse sert à indiquer une adresse étendue.  C/R : bit qui suit l’octet DLCI de poids fort dans le champ d’adresse. Le bit C/R n’est pas défini actuellement.  Contrôle d’encombrement : contient 3 bits qui contrôlent les mécanismes de notification d’encombrement de Frame Relay. Les bits FECN, BECN, et DE sont les trois derniers bits du champ d’adresse. 11

Topologies FR

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Topologies FR

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Interface de supervision locale (LMI)

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 LMI, est comparable à LCP de PPP, il gère la signalisation de couche 2 (etablissement des liaisons de données).  LMI a pour rôle de: –determiner le status des circuits virtuels (PVC) –transmettre des messages d’echo periodiquement (keepalives) –informer les DTE que d’autres DTE sont disponibles à une extrémité d’un circuit virtuel (PVC)  LMI utilise le DLCI 1023  La LMI est essentiellement un mécanisme de test d’activité qui fournit des informations sur les connexions Frame Relay entre le routeur (ETTD) et le commutateur Frame Relay (DCE). 

Environ toutes les 10 secondes, le périphérique final interroge le réseau pour obtenir soit une simple séquence de réponses, soit des informations sur l’état des canaux.



Si le réseau ne fournit pas les informations demandées, le périphérique utilisateur peut considérer que la connexion est coupé 14

Extensions LMI

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 En plus des fonctions protocolaires Frame Relay pour le transfert de données, la spécification Frame Relay comprend des extensions LMI optionnelles très utiles dans un environnement de réseau Internet.  Voici quelques-unes de ces extensions : – Messages d’état des circuits virtuels : ces messages fournissent des informations sur l’intégrité des circuits virtuels par le biais de la communication et de la synchronisation entre périphériques, en signalant périodiquement la suppression de circuits virtuels permanents ou la présence de nouveaux. Ces messages d’état évitent l’envoi de données à des trous noirs (circuits virtuels qui n’existent plus). – Multidiffusion : permet à un émetteur de transmettre une même trame à plusieurs destinataires. La multidiffusion prend en charge la transmission efficace de messages protocolaires de routage et de procédures de résolution d’adresse qui doivent être généralement transmis à plusieurs destinataires à la fois. – Adressage global : donne une signification globale plutôt que locale aux identificateurs DLCI, ce qui permet de les utiliser pour désigner une interface spécifique du réseau Frame Relay. L’adressage global donne au réseau Frame Relay l’apparence d’un réseau local en termes d’adressage et les protocoles ARP fonctionnent exactement comme sur un réseau local. – Contrôle de flux simple : assure un mécanisme de contrôle de flux XON/XOFF qui s’applique à l’ensemble de l’interface Frame Relay. Cette extension concerne les périphériques dont les couches supérieures ne peuvent pas utiliser les bits de notification d’encombrement, mais qui nécessitent un certain contrôle de flux.

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Découverte de Circuit virtuel

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Decouverte de circuit virtuel

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Mappage des adresses FR

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 Le terme de “mappage” définit une association entre une adresse de couche 2 et une adresse de couche 3. –Une table ARP est un mappage entre des adresses MAC et des adresses IP –dans RNIS, on utilise un mappage (dailer-map) pour associer un numero de téléphone à une adresse IP  Dans Frame Relay, on utilise un “mappage” pour associer un DLCI à une adresse IP  Le protocole de résolution d’adresse inverse (Inverse Address Resolution Protocol, ARP) obtient les adresses de couche 3 d’autres stations à partir des adresses de couche 2, comme le DLCI dans les réseaux Frame Relay.  Ce protocole est principalement utilisé dans les réseaux Frame Relay et ATM, où les adresses de couche 2 des circuits virtuels sont parfois obtenues par la signalisation de couche 2.  Les adresses correspondantes de couche 3 doivent être disponibles pour pouvoir utiliser ces circuits virtuels. Alors que l’ARP traduit les adresses de couche 3 en adresses de couche 2, l’ARP inverse effectue l’opération dans l’autre sens.

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Configuration de base de FR

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Configuration de base de FR PVC

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Configure a Basic Frame Relay PVC

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 Configure a static Frame Relay map

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Paramètres de la commande Frame-relay map

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Commutateur FR

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 Le commutateur Frame Relay construit une table de commutation contenant: –Le port d’entrée et le DLCI d’entrée –Le port de sortie et le DLCI de sortie

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Résolution des problèmes d’accessibilité

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Résolution des problèmes d’accessibilité

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 La désactivation du mécanisme de découpage d’horizon peut paraître une solution simple, car elle permet le réacheminement des mises à jour du routage par la même interface physique d’où elles proviennent.  Toutefois, seul le protocole IP permet de désactiver le découpage d’horizon. Les protocoles IPX et Apple Talk ne le permettent pas.  Le fait de désactiver le découpage d’horizon augmente donc le risque de boucles de routage dans le réseau. Il pourrait être désactivé dans le cas d’interfaces physiques à un seul circuit virtuel permanent.  L’autre méthode évidente pour résoudre le problème de découpage d’horizon consiste à utiliser une topologie à maillage global. En revanche, cette solution est coûteuse car elle requiert un plus grand nombre de circuits virtuels permanents.  La meilleure solution consiste à utiliser des sous-interfaces. 25

Sous-interfaces

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Sous-interfaces

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 Les sous-interfaces Frame Relay peuvent être configurées en mode point à point ou multipoint : –Point à point : une sous-interface point à point établit une connexion par circuit virtuel permanent à une interface physique ou à une sous-interface d’un routeur distant. Dans ce cas, chaque paire de routeurs point à point réside sur son propre sous-réseau et chaque sous-interface point à point ne dispose que d’un identificateur DLCI. Dans un environnement point à point, chaque sousinterface agit comme une interface point à point. En général, chaque circuit virtuel point à point correspond à un sous-réseau séparé. Par conséquent, le trafic des mises à jour du routage n’est pas soumis à la règle du découpage d’horizon. –Multipoint : une seule sous-interface établit plusieurs connexions de circuit virtuel permanent à plusieurs interfaces physiques ou sous-interfaces sur des routeurs distants. Toutes les interfaces participantes se trouvent dans le même sous-réseau. La sous-interface fonctionne comme une interface Frame Relay NBMA, de telle sorte que le trafic des mises à jour du routage est soumis à la règle du découpage d’horizon. Tous les circuits virtuels multipoint appartiennent généralement au même sous-réseau.

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Sous-interfaces

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 Pour qu’un routeur avec un accès FR dialogue avec d’autres routeurs du réseau FR, il faut soit: –une seule liaison PàMP, tous les routeurs dans un seul subnet –Plusieurs liaisons PàP, avec un subnet par liaison

A DLCI 16

192.168.4.1

Frame Relay Network 192.168.4.2

B

192.168.4.0/24 DLCI 17

DLCI 18

Tous les routeurs dans le meme sous réseau 192.168.4.3

C 28

Configuration des sous interfaces point à point

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Multiple Subnet/Network Configuration S0/0/0.17 192.168.4.1

A

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S0/0/0.18 192.168.5.1

DLCI 17

AB-PVC

DLCI 18

Frame Relay Network S0/0/0.16 192.168.4.2

B S0/0/0.18 192.168.6.1

BC-PVC

AC-PVC

S0/0/0.16 192.168.5.2

C S0/0/0.17 192.168.6.2

RouterA(config-if)#int s0/0/0.17 point-to-point RouterA(config-subif)#ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 RouterA(config-subif)#frame-relay interface-dlci 17 30

Configuration du commutateur FR

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 Pas d’adresse IP.  Activer la commutation frame relay  Définir l’encapsulation FR et le type DCE/NNI  Définir la table de commutation (route). FRS(config)#frame-relay switching FRS(config)#int s0/0/0 FRS(config-if)#encap frame-relay FRS(config-if)#frame-relay intf-type dce FRS(config-if)#frame-relay route 17 interface serial 0/0/1 27

 Route les trames entrant par S0/0/0 avec le DLCI=17 vers l’interface S0/0/1 avec le DLCI=27  NNI: Network to Network Interface 31

Verification de FR

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Verification FR

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Verification de FR

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• Active – All OK • Inactive – remote site down • Deleted – doesn’t exist anymore 34

Verification de FR

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Dépannage de Frame Relay

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Verification de Frame Relay  show interface serial 0/0/0

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–interface up/up ? –Encapsulation, messages LMI  show frame-relay map –affiche le mappage au niveau du client  show frame-relay pvc –Affiche l’etat des circuits virtuels au niveau des clients ou du commutateur FR  show frame-relay route –Affiche la table de commutation d’un switch FR  show ip route –Affiche la table de routage du routeur client 37

Paiement de FR

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 Terminologie fondamentale

 Débit d’accès ou vitesse du port : du point de vue du client, le fournisseur de services fournit une connexion série ou liaison d’accès au réseau Frame Relay sur une ligne louée. La vitesse de la ligne est assujettie au débit d’accès ou à la vitesse du port. Le débit d’accès est le débit auquel les circuits accèdent au réseau Frame Relay. Ces débits sont généralement de 56 Kbits/s, de 1,536 Mbits/s (T1) ou d’un multiple de 56 Kbits/s ou 64 Kbits/s (T1 fractionnée). Les vitesses des ports sont cadencées sur le commutateur Frame Relay. Il n’est pas possible d’envoyer des données à une vitesse supérieure à celle du port.  Débit de données garanti (CIR ou Committed Information Rate) : les clients négocient ce débit avec leurs fournisseurs de services pour chaque circuit virtuel permanent. Le CIR est la quantité de données que le réseau reçoit du circuit d’accès. Le fournisseur de services garantit que le client peut envoyer des données au débit garanti. Toutes les trames reçues à un débit égal ou inférieur au CIR sont acceptées. 38

Bande passante en FR

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 Différents termes sont utilisés pour décrire les débits de rafale, comme le débit garanti en rafale (CBIR ou Committed Burst Information Rate) et le débit garanti en excès (Be ou Excess Burst).  Le CBIR est un débit négocié en plus du CIR que le client peut utiliser pour transmettre de courtes rafales.  Il permet d’augmenter le débit du trafic lorsque la bande passante du réseau le permet.  En revanche, il ne permet pas de dépasser la vitesse du port de la liaison.  Un périphérique peut transmettre en rafale avec succès jusqu’au débit CBIR.

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Bande passante en FR

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• CIR+CBIR+BE = port access rate

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Contrôle de flux de FR

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 Frame Relay réduit la charge de contrôle du réseau par la mise en œuvre de mécanismes de notification d’encombrement simples plutôt qu’un contrôle de flux explicite par circuit virtuel.  Ces mécanismes de notification d’encombrement sont la notification explicite d’encombrement au destinataire (FECN) et la notification explicite d’encombrement à la source (BECN).  L’en-tête de trame contient également un bit d’éligibilité à la suppression (DE) indiquant un trafic moins important qui peut être abandonné en cas d’encombrement.  Les périphériques ETTD peuvent fixer la valeur du bit DE à 1 pour indiquer qu’une trame a moins d’importance que les autres trames.  Lorsque le réseau est encombré, les périphériques ETCD commencent par abandonner les trames dont le bit DE vaut 1 41

FECN- indique au routeur suivant qu’il y a eu une congestion en chemin (il doit prevenir l’emeteur) ESMT-RA

BE CN

BECN-indique au routeur emeteur qu’il y a une congestion, il doit ralentir.

N C FE

TRAMES CONGESTION: il faut prevenir le routeur en aval

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Contrôle de flux FR

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Durant la congestion: •si la trame entrante ne dépasse pas le CIBR, la trame passe ; •si une trame entrante dépasse le CIBR, son bit DE est fixé à 1 ; •si une trame entrante dépasse le CIBR augmenté du BE, elle est abandonnée.

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A vos TP

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