帧中继技术介绍-ielab
上世纪８０年代，很多用户在本地采用了局域网（ＬＡＮ）技术。一个公司、企业、机关以ＬＡＮ将本单位的多台个人计算机连接起来，共享本地网络资源，同时通过网桥或路由器接入公共电信网。这类用户的数据特点是数据量大、突发性高。除ＬＡＮ外，计算机辅助设计（ＣＡＤ）、计算机辅助制造（ＣＡＭ）以及图像传送业务也具有突发性特点，这是因为他们的文件数据量往往很大，比如一张普通的Ｘ光片就会有８兆的数据量。用分组网为这些用户开放业务，由于用户要传送的数据量大，而分组网的接入速率低、传送时延长，用户收发信息要作长时间的等待，会令用户不满意。如果用数字数据网（ＤＤＮ）数字数据专线为这些用户开放业务，通信效率虽然提高了，但费用较贵。来自用户的新的通信需求促使人们考虑采取新的通信技术。
与此同时，网络技术发生了很大变化。用户设备的智能化程度普遍提高，中继传输线已经普遍采用了光纤，光纤传输性能高，误码率低。在这种情况下，纠错和流量控制问题可以由用户设备上的高层协议解决，网络协议可以简化。由此，人们对分组交换协议进行了简化，产生了帧中继（ＦＲ）技术。
帧中继（frame relay）是于1992年兴起的一种新的公用数据网通讯协议，1994年开始获得迅速发展。帧中继是一种有效的数据传输技术，它可以在一对一或者一对多的应用中快速而低廉的传输数字信息。它可以使用于语音、数据通信，既可用于局域网（LAN）也可用于广域网（WAN）的通信。每个帧中继用户将得到一个接到帧中继节点的专线。帧中继网络对于端用户来说，它通过一条经常改变且对用户不可见的信道来处理和其他用户间的数据传输。
它是一种简化的X.25广域网协议。帧中继协议是一种统计复用的协议，它在单一物理传输线路上能够提供多条虚电路。每条虚电路用数据链路连接标识（Data Link Connection Identifier，DLCI）来标识，DLCI只在本地接口和与之直接相连的对端接口有效，不具有全局有效性，即在帧中继网络中，不同的物理接口上相同的DLCI并不表示是同一个虚电路。帧中继网络既可以是公用网络或者是某一企业的私有网络，也可以是数据设备之间直接连接构成的网络。
同Ｘ．２５分组交换技术相比，它具有下列特点：
(1)帧中继继承了X.25分组交换统计复用的特点，通过在一条物理电路上复用多条虚电路，在用户间动态地分配数据带宽资源，提高了线路利用率。
(2)帧中继大大简化了X.25通信协议，网络在信息处理上只检错、不纠错，发现出错帧就予以丢弃，将端到端的流量控制交给用户终端来完成，减轻了网络交换机的处理负担，降低了用户信息的端到端传送时延。
(3)帧中继为用户提供了一种优惠的计费政策，即按照承诺的信息速率（CIR）来收费，并保证低于CIR的信息的传送；同时，允许用户传送高于CIR的数据信息，这部分信息传送不收费，网络空闲时予以传送，拥塞时予以丢弃。
(4)帧中继的帧长较长（可达4096字节），在传送帧长较长（1500字节左右）的局域网数据信息帧时效率较高，适合于实现局域网互联。
概念介绍
DTE：帧中继网络提供了用户设备（如路由器和主机等）之间进行数据通信的能力，用户设备被称作数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）；
DCE：为用户设备提供接入的设备，属于网络设备，被称为数据电路终接设备（Data Circuit-terminating Equipment，DCE）；
UNI：DTE和DCE之间的接口被称为用户网络接口（User Network Interface，UNI）；
NNI：网络与网络之间的接口被称为网间网接口（Network-to-Network Interface，NNI）。
虚电路介绍
根据虚电路建立方式的不同，虚电路分为两种类型：永久虚电路（Permanent Virtual Circuit，PVC）和交换虚电路（Switched Virtual Circuit，SVC）。手工设置产生的虚电路称为永久虚电路。通过协议协商产生的虚电路称为交换虚电路，这种虚电路由帧中继协议自动创建和删除。目前在帧中继中使用最多的方式是永久虚电路方式。
在永久虚电路方式下，需要检测虚电路是否可用。本地管理接口（Local Management Interface，LMI）协议就是用来检测虚电路是否可用的。LMI协议用于维护帧中继协议的PVC表，包括：通知PVC的增加、探测PVC的删除、监控PVC状态的变更、验证链路的完整性。系统支持三种本地管理接口协议：ITU-T的Q.933附录A、ANSI的T1.617附录D以及非标准兼容协议。
LMI协议的基本工作方式是：DTE设备每隔一定的时间间隔发送一个状态请求报文（Status Enquiry报文）去查询虚电路的状态，DCE设备收到状态请求报文后，立即用状态报文（Status报文）通知DTE当前接口上所有虚电路的状态。
对于DTE侧设备，永久虚电路的状态完全由DCE侧设备决定；对于DCE侧设备，永久虚电路的状态由网络来决定。在两台网络设备直接连接的情况下，DCE侧设备的虚电路状态是由设备管理员来设置的。
帧中继地址映射
帧中继地址映射是把对端设备的协议地址与对端设备的帧中继地址（本地的DLCI）关联起来，使高层协议能通过对端设备的协议地址寻址到对端设备。
帧中继主要用来承载IP协议，在发送IP报文时，根据路由表只能知道报文的下一跳地址，发送前必须由该地址确定它对应的DLCI。这个过程可以通过查找帧中继地址映射表来完成，因为地址映射表中存放的是下一跳IP地址和下一跳对应的DLCI的映射关系。
地址映射表可以由手工配置，也可以由Inverse ARP（逆向地址解析协议）动态维护。
帧中继网与ATM网的互通
目前帧中继PVC网络和ATM网的互通有３种方式：
第１种方式是两个帧中继网之间通过ATM网互联。ATM网接收来自一个帧中继网的信息，将其适配成若干个ATM信元在ATM网络内传送，在网络的另一端将ATM信元再合成帧中继信息传递给另一个帧中继网。ATM网可以通过这种方式为帧中网提供中继传输信道； 第２种方式是帧中继网上的用户设备与ATM网中使用帧中继协议的终端之间互通。互通时通过ATM的ATM第５适配层（AAL5）提供的功能完成协议以及核心帧格式的映射，实现两种设备的互通；第３种方式是帧中继网上的用户设备同ATM网上不使用帧中继协议的终端之间的互通。互通时通过ATM的AAL5上针对某种特定业务的SSCS提供的功能，来完成协议以及核心帧格式的映射，实现两种设备的互通。