Labocisco 2007 Frame Relay

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Frame Relay

Redaction: Dalmasie Cindy

26 06 2007


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Frame RelayDalmasie Cindy

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SOMMAIRE

Introduction .............................................................................................................................................. 3

Prsentation de Frame Relay .................................................................................................................. 3

Les quipements dun rseau Frame Relay ........................................................................................ 3

Les circuits virtuels ............................................................................................................................... 4

Les SVC (Switched Virtual Circuit) ................................................................................................... 5

Les PVC (Permanent Virtual Circuit) ................................................................................................ 5

Bande passante et congestion dans un rseau Frame Relay ......................................................... 5

Ladressage Frame Relay.................................................................................................................... 5

Les DLCI .......................................................................................................................................... 5

Le mappage des adresses ............................................................................................................... 6

La signalisation LMI.......................................................................................................................... 7

Les topologies Frame Relay ................................................................................................................ 7

La topologie en toile ....................................................................................................................... 7

La topologie maille complte .......................................................................................................... 8

La topologie maille partielle ............................................................................................................ 8

Laccessibilit dans un rseau NBMA ................................................................................................. 9

La non diffusion des mises jour de routage cause du Split horizon ........................................... 9

La rplication des mises jour sur chaque PVC ........................................................................... 10

Une solution pour rsoudre les problmes des rseaux NBMA .................................................... 10

Configuration de Frame Relay .............................................................................................................. 11

Etapes de la configuration de base de Frame Relay ......................................................................... 11

Configurer le mappage statique ......................................................................................................... 13

Configuration des sous-interfaces ..................................................................................................... 14


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INTRODUCTION

Frame Relay est une technologie WAN (World Area Network) fonctionnant au niveau de la couche

liaison de donnes du modle OSI.

Frame Relay utilise un service commutation de paquets. Ces derniers assurent une connectivit

point point ou multipoint grce lutilisation de circuits virtuels.

Cette technologie a t cre lorigine pour permettre aux quipements RNIS daccder aux

services commutation de paquets. Cependant Frame Relay est aujourdhui une technologie WAN

bien implmente et souvent utilise pour linterconnexion de rseau LAN.

Les rseaux Frame Relay sont multi accs, dans ce type de rseaux plusieurs quipements peuvent

sinterconnecter et communiquer simultanment, de plus contrairement au LAN, les broadcast de

couche liaison de donnes ne sont pas diffuss travers un rseau Frame relay.

Les rseaux Frame Relay sont appels Non-Broadcast Multiaccess (NBMA) ;

Pour comprendre le fonctionnement de cette technologie nous allons dfinir sa terminologie puis nous

verrons comment configurer Frame Relay sur un routeur Cisco.PRESENTATION DE FRAME RELAY

LES EQUIPEMENTS DUN RESEAU FRAME RELAY

Frame Relay se charge de transporter les donnes entre lETTD et LETCD ;

LETTD (Equipement Terminal de Traitement des Donnes) correspond la partie client de la

communication cest lui qui fournit les donnes, cest gnralement un routeur. LETCD est la partie

fournisseur cest gnralement un commutateur, il se charge de dlivrer les donnes fournies par

lETTD loprateur.

Frame Relay ne se charge pas de spcifier comment les donnes traverse le nuage de loprateur.

(figure 1.1).


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Figure 1.1

Il faut savoir qun rseau Frame Relay correspond un ensemble de switch interconnects

(Figure1.2).

Comme nous lavons vu dans lintroduction, Frame Relay est souvent utilis pour interconnecter des

rseaux LAN.

Considrons par exemple un LAN A connect au routeur A (ETTD A) et un LAN B connect au

routeur B (ETTD B); lorsque que lETTD A souhaite communiquer avec lETTD la communication se

passe de la faon suivante :

LETTD A envoie la trame lETCD A.

La trame est transmise lintrieur du nuage et passe de switch en switch jusqu LETCD B.

LETCD B transmet la trame lETTD B. (Figure1.2)

(Figure1.2)

LES CIRCUITS VIRTUELS

Frame Relay relie deux DTE ou plus via une connexion appele circuits virtuels.

Les circuits virtuels permettent une connexion point point et point multipoint.

Les circuits virtuels permettent davoir une connectivit vers chaque destination partir dune

connexion physique.

Il existe deux types de circuits virtuels, les circuits virtuels permanents (PVC), et les circuits virtuels

commuts (SVC) ;


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. Figure 1.3. Circuit virtuel au travers dun rseau commut

LES SVC (SWITCHED VIRTUAL CIRCUIT)

Les SVC sont dynamiquement tablis la demande par lenvoi de messages de signalisation dans le

rseau et sont supprims lorsque la transmission est termine.

Les SVC ne sont pas trs utiliss, les PVC sont prfrs.

LES PVC (PERMANENT VIRTUAL CIRCUIT)

Un PVC est un circuit virtuel tabli de manire permanente.Les PVC sont plus utiliss, ils conomisent

de la bande passante associe ltablissement du circuit et son arrt.

BANDE PASSANTE ET CONGESTION DANS UN RESEAU FRAME RELAY

Gnralement il existe plusieurs VC qui oprent sur la ligne ddie, les circuits virtuels partagent la

bande passante ; chaque VC un dbit garanti pour lacheminement des donnes appel CIR

(Commited Information Rate) ;

Lorsque des trames arrivent dans un switch elles sont stockes dans un tampon en attendant dtre

commutes. Lorsque le rseau est congestionn le commutateur place dans le champ adresse de la

trame un bit ECN (Explicit Congestion notification) afin de rduire le flux de trame jusqu' ce le la

congestion soit termine.

Il existe 2 types de bit ECN :

FECN : Forward Explicit Congestion Notification, le bit ECN est plac sur une trame qui se dirige vers

lquipement de destination, pour indiquer lorigine de la congestion.

BECN : Backward Explicit Congestion Notification, le bit ECN est plac sur une trame qui se dirige

vers lquipement source, afin de lui demander de rduire son dbit denvoi pour ne pas aggraver la

congestion.

LADRESSAGE FRAME RELAY

LES DLCI


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Pour pouvoir distinguer chaque circuit virtuel entre le routeur (ETTD) et le commutateur Frame Relay

(ETCD) un identifiant est attribu chaque VC, le DLCI (Data Link Channel Identifier).

Les DLCI ont une porte locale puisque lidentifiant renvoie au point situ entre le routeur local et le

commutateur auquel il est connect. Les quipements placs la fin de la connexion peuvent

identifier un mme circuit virtuel par un DLCI diffrent. (Figure 1.4)

Figure 1.4 : Les DLCI identifient le Circuit virtuel en rouge

LE MAPPAGE DES ADRESSES

Comme nous lavons vu prcdemment les circuits virtuels permettent un mme quipement dtre

connect via une seule interface physique plusieurs quipements distants.

Chaque VC est identifi par un DLCI, or les routeurs basent leur dcision dacheminement de paquets

sur une adresse IP.Pour connatre ladresse IP de chaque VC il faut faire un mappage entre le DLCI

dun VC et son adresse IP.

Les adresses sont mappes dynamiquement avec Inverse ARP qui associe un DLCI donn

ladresse logique du prochain saut pour une connexion spcifique. Le routeur constitue une table de

mappage quil met jour; cest sur cette table que le routeur base ces dcisions de routage. (Figure

1.5)


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Figure 1.5 le mappage dynamique des adresses avec Inverse ARP

Lorsque inverse ARP nest pas support, ladministrateur la possibilit de configurer un mappage

statique entre les DLCI et ladresse IP. Nous verrons ceci dans le chapitre 2.2.

LA SIGNALISATION LMI

La signalisation LMI (Local Management Interface) est un standard qui gre la connexion et le

maintien du statut entre lETTD et lETCD. Il existe trois types de LMI .Le tableau suivant les

prsentes :

LMI Standard Lmi-type sur le routeur

cisco Cisco cisco

ansi Ansi T1.617 ansiietf ITU-T Q933 a

LMI informe sur ltat des VC grce des " message status". Les VC peuvent avoir trois tats :

Etat actif ou active state indique que la connexion est active et que les quipements peuvent

changer des donnes.

Etat inactifou inactive state indique que la connexion locale au commutateur frame relay fonctionne

mais que la connexion du routeur distant au commutateur Frame-Relay ne fonctionne pas.

Etat supprim ou deleted state indique quaucun LMI nest reu du commutateur Frame Relay ;

La signalisation LMI fournit aussi une fonction de maintien en vie (Keepalive), si une liaison entre le

retour et l'ETCD un problme, labsence de keepalive signifie que le lien est "mort".

LES TOPOLOGIES FRAME RELAY

LA TOPOLOGIE EN ETOILE


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Figure 1.6 la topologie en toile (Hub and spoke) frame Relay

La topologie en toile encore appele Hub and spoke est configure de manire ce que les sites

distants soient relis un site central. Le site central fourni une connexion multipoint car il y a autant

de PVC que de sites distants tandis que les sites distants ont un seul PVC vers le site central la

connexion est donc point point ; Il sagit de la topologie la plus rpandue dans larchitecture WAN

car est la moins onreuse, le nombre de PVC ncessaires est rduit, donc un cot moindre pour la

ligne loue. Le cot ntant pas li la distance, le routeur central na pas besoin dtre situ au

centre de la topologie gographiquement.

LA TOPOLOGIE MAILLEE COMPLETE

Figure 1.7 topologie maille complte

La topologie maille est utilise lorsque les sites distants sont trs disperss et une quune fiabili t

maximum est requise. Chaque site dispose dun circuit virtuel pour chaque destination. Dans cette

topologie si un rseau WAN dispose de 6 sites distants chaque DTE doit avoir 5 circuits virtuels.

Cette topologie est trs onreuse en cas de croissance les cots augmenteront vite. Toutefois ce type

de topologie a lavantage de fournir des chemins redondants en cas de dfaillance dune liaison.

LA TOPOLOGIE MAILLEE PARTIELLE


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Figure 1.8 La topologie maille partielle.

Dans la topologie maille partielle, tous les sites ne disposent pas de VC pour toutes les destinations.

Dans cette topologie il y a plus dinterconnexion quune topologie toile et moins quune topologie

maille complte. Ce type de topologie est utilis pour les trs grands rseaux .Il faut savoir qu'au

maximum 1000 VC peuvent tre crs partir d'une liaison physique. La solution maillage partielle

n'oblige pas avoir une connexion chaque site.

LACCESSIBILITE DANS UN RESEAU NBMA

Frame Relay est une technologie Non broadcast Multiacccess. Dans ce type de rseau une mme

interface est connecte plusieurs sites grce lutilisation de circuits virtuels cest laspect

Multiaccs . De plus les diffusions gnrales ne sont pas susceptibles dtre transmises aux sitesdistants, cest laspect non broadcast . Les rseaux NBMA sont sources de 2 problmes :

La non diffusion des mises jour de routage cause du Split horizon

La rplication des mises jour sur chaque PVC.

LA NON DIFFUSION DES MISES A JOUR DE ROUTAGE A CAUSE DU SPLIT

HORIZON

Les Rseaux NBMA sont sources de problmes dans un rseau en toile, plusieurs PVC sont

connects une seule interface physique du routeur central. Lorsque qune mise jour est diffuse par

un routeur connect linterface centrale les autres routeurs connects cette mme interfacerisquent de ne pas recevoir cette mise jour. Pour mieux comprendre utilisons un exemple, le routeur

D envoie une mise jour de routage linterface S0 du routeur A (Figure 1.9)


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Figure 1.9

Le routeur A ne pourra pas transmettre la mise jour de routage aux routeurs C et D cause du

mcanisme de Split Horizon utilis par le routeur Frame Relay pour empcher la formation de boucle

de routage. Le Split horizon empche un paquet dtre renvoy linterface dorigine de ce mme

paquet dans notre exemple les routeurs C et D se trouvent sur l'interface S0. (Figure 1.10)

LA REPLICATION DES MISES A JOUR SUR CHAQUE PVC

Le second problme li aux routeurs qui supportent plusieurs VC sur une seule interface physique est

que les routeurs doivent rpliquer les paquets de broadcast sur chaque VC pour quils soient reus

par les sites distants. La rplication consomme beaucoup de bande passante et provoque de la

latence.

UNE SOLUTION POUR RESOUDRE LES PROBLEMES DES RESEAUX NBMA

Nous lavons vu Split horizon est une des problmatiques des rseaux NBMA, il est donc logique de

penser quil suffit de dsactiver ce mcanisme pour rsoudre le problme mais premirement certains

protocoles rseaux ne permettent pas sa dsactivation et de plus dsactiver split horizon entraneraitune augmentation des boucles de routage.


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Une des solutions plus efficace pour rsoudre le problme serait de configurer des sous interfaces

logiques.

Split horizon nempche pas des mises jour de routage provenant dune sous- interface dtre

renvoy une autre sous interface.

Les sous interfaces sont des subdivisions logiques dune interface physique. (Figure 1.10)

Les sous interfaces sont de deux 2 types :

Point point : Les sous interfaces point--point une seule sous interface sert tablir un PVC vers

une autre interface ou sous-interface sur un routeur distant. Dans ce cas les deux sous interfaces

doivent tre dans le mme sous-rseau, de plus chaque sous interface un DLCI unique.Les sous-

interfaces point point permettre de rsoudre le problme de Split horizon.

Multipoints: Une sous interface est connecte plusieurs sous interfaces sur des routeurs distants.

Dans ce cas toutes les interfaces participantes doivent tre dans le mme sous

rseau.Malheuresement ce type dinterface fonctionne comme les rseaux NBMA et le problme de

split horizon est le mme, une solution existe transform les liaisons multipoint en liaison point point,

je vous invite lire larticle intitul Split horizon sur frame relay prsent sur le site du laboratoire

(www.labo-cisco.com) pour avoir plus dinformations.

Nous verrons dans le chapitre 2.3 comment configurer les sous interfaces.

CONFIGURATION DE FRAME RELAY

ETAPES DE LA CONFIGURATION DE BASE DE FRAME RELAY

La configuration de Frame Relay est simple, elle suit les tapes suivantes :

Dfinir lencapsulation

Par dfaut lencapsulation sur les routeurs Cisco est HDLC ;

Lencapsulation Frame Relay est dfinie avec la commande :

- - > routeur(config-if)#Encapsulation frame relay [ietf|cisco]

La commande est entrer au mode de configuration dinterface


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Le paramtre Cisco (par dfaut) est utilis entre deux routeurs Cisco

Le paramtre ietfest utilis entre un routeur Cisco et un routeur dune autre marque.

Dfinir la signalisation Lmi :

Cette commande nest plus ncessaire partir de la version dIOS 11.2 car le lmi type est

automatiquement gr (autosense) ;

- - > routeur(config-if)# Frame-relay lmi-type [ansi | cisco | q933a]

Par dfaut le LMI type est cisco ;

La commande est entrer au mode de configuration dinterface.

Dfinir la bande passante

La bande passante est utilise par certains protocoles de routage comme mtrique (IGRP, EIGRP).Il

est donc ncessaire de la configurer et non garder les paramtres par dfaut.

La commande utiliser est :

- - > routeur(config-if)# bandwith valeur


La valeur de la bande passante est exprime en kbps.

Activer Inverse Arp

Par dfaut inverse Arp est activ sur les routeurs cisco.Toutefois la commande pour activer/dsactiver

Inverse ARP est la suivante :


- -> routeur(config-if)# [No] frame-relay inverse Arp

Exemples de configuration de Frame Relay

Pour mieux illustrer la configuration nous allons prendre des exemples, la topologie utilise est la

suivante :


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Figure 2.0 Topologie

La figure suivante montre la configuration de Frame Relay sur Lab_A :

La version dIOS du routeur Lab_A est 12.2 :

Lab_B a une version antrieure la 11.2 et les valeurs par dfaut ne sont pas utilises voici sa

configuration :

CONFIGURER LE MAPPAGE STATIQUE

Pour configurer le mappage statique il faut utiliser au mode de configuration des interfaces la

commande :

-- > Routeur(config)# frame-relay mapprotocole prochain saut dlci[broadcast]

Protocole:identifie le protocole support (ip, ipx).

Prochain saut: Correspond ladresse du prochain saut

DLCI: Correspond au DLCI

Broadcast: option qui autorise les broadcast sur le VC.

Exemple :


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Figure 2.3

La figure 2.3 Montre la configuration du mappage statique sur Lab_A :

Le mappage statique est configur lorsque que inverse ARP nest pas support ou dsactiv.

CONFIGURATION DES SOUS-INTERFACES

La topologie suivante comporte des liaisons point points et multipoints.

Pour crer une sous interface il faut tre dans le mode de configuration de linterface e t taper lacommande suivante :


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-- > routeur(config)# Interface {numro.sous-interface} [point-to-point|multipoint]

Il faut configurer ladresse IP de la sous interface

-- > routeur(config)# Ip address {adresse_ip}{masque de sous-rseau}

Ensuite il faut faire correspondre la sous interface un DLCI en tapant la commande :

-- > routeur(config)# Frame-relay interfaces-dlci {dlci} [ietf|cisco]

Au niveau de linterface physique il ne faut pas configurer dadresse IP par contre il faut activer

lencapsulation Frame Relay.

Pour mieux comprendre nous allons monter comment configurer les sous interfaces du routeur Cisco

2600 Lab_A.

Le tableau suivant contient les informations ncessaires pour la configuration :

Routeur Sous interface Sous rseau Adresse IP Type de la sous interface

Lab_A 0.1 10.1.1.0/24 10.1.1.1 Point point

Lab_A 0.2 10.1.2.0/24 10.1.2.1 Multipoint

Lab_A 0.3 10.1. 2.0/24 10.1.1.2 Multipoint

Voici les commandes utilises pour configurer les sous interfaces sur le routeur Lab_A :

1.Activation de lencapsulation Frame Relay dans linterface serial 0/0

2. Configuration de linterface 0/0.1




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