ccna 4 frame relay exposée.docx
- 1. Etablissement Inter-Etats D’enseignements supérieur CENTRE D’EXCELLENCE TECHNOLOGIQUE PAUL BIYA B.P: 13719 Yaoundé Cameroun Tel : (237) 242 7299 57 / 242 72 99 58 Site web : www.iai.cameroun.com Email : contact@iaicameroun.com ---------------------------------------------------- EXPOSE CCNA 4 Fait par : BEKONO Sylvana KINA Yann Ludovic LISSOM Alex Classe : SR3 A Encadré par : M WAMBO THEME : FRAME RELAY Année Académique 2020/2021
- 2. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 2 Sommaire Sommaire ................................................................................................................................................ 1 Introduction............................................................................................................................................. 3 I Définitions : ..................................................................................................................................... 4 II Qu’est ce que frame relay ............................................................................................................... 4 III Topologie......................................................................................................................................... 5 IV Technologie ..................................................................................................................................... 8 V Fonctionnement, table de commutation et processus de transmission ...................................... 10 VI Implémentation............................................................................................................................. 14 Conclusion ............................................................................................................................................. 17
- 3. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 3 Introduction De plus en plus d’entreprise déploie des sites distants géographique ceci pour un souci de performances. Nombreuses solutions sont proposées tant par les operateurs de téléphonies que par les operateurs satellitaires. Il est question pour nous de présenter le protocole Frame Relay dans la suite de notre document.
- 4. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 4 I Définitions : · Tarif d’accès : Vitesse d’horloge de la connexion. · DLCI (Identificateur de connexion de liaison de données) : C’est un numéro désignant un point d’extrémité. Le commutateur Frame Relay mappe deux DLCI (Source et destination) afin de créer un PVC. Il a une portée locale. · PVC (Circuit virtuel permanent) : Circuit virtuel agissant comme une liaison point-à- point dédiée pour relier deux extrémités dans un environnement commuté. · LMI (Interface de supervision locale) : Norme de signalisation entre le point d’extrémité et le commutateur Frame Relay chargé de la gestion et maintenance de l’état entre les unités. · CIR (Débit de données garanti) : Débit de données que le fournisseur s’engage à fournir. · Bc (Débit garanti en rafale) : Nombre maximum de bits que le commutateur accepte de transférer sur une période donnée. · Be (Débit garanti en excès) : Nombre maximum de bits non garantis que le commutateur tentera de transférer au-delà du CIR. Il est généralement limité par la vitesse du port de la boucle locale. Les trames émises en excès ont leur bit d’éligibilité à la suppression mis à 1. · FECN (Notification explicite de congestion au destinataire) : Bit défini dans une trame qui signale à l’unité réceptrice de lancer des procédures de prévention de congestion. · BECN (Notification explicite de congestion à la source) : Idem mais pour l’unité source. Un routeur recevant cette notification réduira le débit de transmission de 25%. · Bit d’éligibilité à la suppression : Bit qui indique que la trame peut être supprimée en priorité en cas de congestion. II Qu’est-ce que Frame Relay Commençons par définir notre protocole inventé par Éric SCACE a. Concept Frame Relay est un protocole WAN hautes performances qui fonctionne au niveau des couches physiques et de liaison de données du modèle de référence OSI. Frame Relay a été
- 5. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 5 conçu à l'origine pour être utilisé sur les interfaces de réseau numérique à intégration de services (RNIS). Aujourd'hui, il est également utilisé sur une variété d'autres interfaces réseau. Frame Relay est un exemple de technologie à commutation de paquets. Les réseaux à commutation de paquets permettent aux stations terminales de partager dynamiquement le support réseau et la bande passante disponible. En effet, en tant que protocole de couche 2, il permet l'encapsulation des trames avec détection d'erreur standard (le CRC ou Cyclic Redundancy Check); en tant que protocole de couche 3, il fournit plusieurs liaisons logiques sur un 46 même circuit physique et permet au réseau d’acheminer les données sur ces liaisons jusqu’à leurs destinations respectives. Ceci offre une efficacité en volume et en vitesse. a. Commutation de paquets Processus d'acheminement dans lequel les messages sont découpés en paquets, chaque paquet comportant les adresses nécessaires à son routage; dans les nœuds du réseau, ces paquets sont reçus dans une file d'attente et retransmis, après analyse des adresses, sur la voie de transmission appropriée; à l'arrivée, on reconstitue les messages à partir des paquets reçus. La réservation de ressources ne concerne pour un paquet donné que la liaison reliant deux unités d'acheminement sur laquelle le paquet considéré est actuellement en cours de transit, et uniquement pendant la durée de transit de ce paquet entre les deux unités d'acheminement considérées. Un avantage évident de la commutation de paquets sur la commutation de circuits est donc une utilisation beaucoup plus rationnelle des ressources de communication : les ressources ne sont réservées que durant leur utilisation effective. III Topologie Frame Relay peut être conçue suivant deux topologies a. Maillage global Chaque unité Frame Relay est reliée par un circuit virtuel permanent à chacune des autres unités du réseau WAN multipoint. Toute mise à jour transmise à une unité est vue par toutes les autres unités. Avec cette topologie, l'intégralité du réseau WAN Frame Relay peut être traitée comme une seule liaison de données.
- 6. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 6 Une topologie à maillage global convient dans le cas où l'accès aux services doit être très fiable et que ces services sont dispersés géographiquement. Une topologie à maillage global connecte un site à chacun des autres sites. L'utilisation de lignes louées pour les interconnexions, les interfaces série et les lignes supplémentaires viennent augmenter les coûts. Dans cet exemple, 10 lignes dédiées sont nécessaires pour connecter chaque site dans une topologie à maillage global.il convient dont d’utiliser le maillage de Frame Relay. Le concepteur du réseau peut concevoir des connexions multiples en configurant simplement des circuits virtuels supplémentaires sur chaque liaison existante, comme illustré à la Figure ci dessus. Cette mise à niveau logicielle fait évoluer la topologie en étoile en une topologie à maillage global, sans supplément de coût en matériel ou lignes dédiées. Comme les circuits virtuels utilisent le multiplexage statistique, l'emploi de circuits virtuels multiples sur une liaison d'accès permet en général de mieux exploiter Frame Relay que l'emploi de circuits virtuels uniques. La Figure montre comment SPAN a utilisé quatre circuits virtuels sur chaque liaison pour étendre son réseau sans matériel supplémentaire. Les fournisseurs de services facturent la bande passante supplémentaire, mais cette solution est en général plus efficace que l'utilisation de lignes dédiées.
- 7. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 7 b. La topologie à maillage partiel Ce type de topologie est également appelé topologie en étoile ou topologie " hub-and- spokes ". Dans une topologie à maillage partiel, les unités du nuage Frame Relay ne sont pas toutes reliées aux autres unités par un circuit virtuel permanent. Pour les grands réseaux, la topologie à maillage global est rarement abordable, car le nombre de liaisons supplémentaires augmente de façon exponentielle. Il ne s'agit pas d'un problème de coût en matériel, mais bien de nombre de circuits virtuels dont la limite théorique est de 1000 par liaison. Dans la pratique, la limite est inférieure à ce chiffre. Pour cette raison, les réseaux de grande taille sont en général configurés dans une topologie à maillage partiel. Dans le maillage partiel, le nombre d'interconnexions est plus élevé que dans une disposition en étoile, mais moins élevé que dans un maillage global. La disposition physique dépend des flux de données prévus. c. Format de la trame
- 8. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 8 Le format des trames Frame Relay est le suivant : Drapeau : Indique le début et la fin de la trame. Adresse : Contient l’adresse d’extrémité (10 premiers bits), ainsi que les mécanismes de notification de congestion (3 derniers bits). - DLCI. - FECN. - BECN. - Bit d’éligibilité à la suppression. · Données : Informations encapsulées de couche supérieure. FCS : Séquence de contrôle de trame. IV Technologie Frame Relay est une technologie à accès multiples qui ne diffuse pas de broadcasts, car elle ne comporte pas de canal de broadcast. Les broadcasts sont transmis à travers Frame Relay par l'envoi des paquets à toutes les adresses de destination du réseau. Frame Relay définit la connexion entre l'ETTD (Équipement Terminal de Traitement de Données) du client et l'ETCD (Équipement de Terminaison de Circuit de Données) de l'opérateur télécom. En général, l'ETTD est un routeur et l'ETCD, un commutateur Frame Relay (dans ce cas, l'ETTD et l'ETCD renvoient à la couche liaison de données et non à la couche physique). Chaque site peut être connecté à chacun des autres sites par un circuit virtuel. Chaque routeur nécessite une seule interface physique avec l'opérateur télécom. La technologie Frame Relay est mise en œuvre principalement en tant que service fourni par un opérateur télécom, mais elle peut aussi être utilisée dans des réseaux privés. Le service Frame Relay passe par un circuit virtuel permanent (PVC) qui est une liaison de données non fiable. Un identificateur de connexion de liaisons de données (DLCI) permet d'identifier un circuit virtuel permanent. Le numéro DLCI est un identificateur local placé entre l'ETTD et l'ETCD qui identifie le circuit logique entre les unités d'origine et de destination. Le contrat de service précise en bits par seconde le débit de données garanti par l'opérateur télécom
- 9. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 9 et auquel le commutateur Frame Relay doit transférer les données. L’extrémité de chaque liaison est identifiée par un numéro appelé DLCI (Data Link Connection Identifier) ou identificateur de connexion de liaison de données qui est fourni par le fournisseur de services Frame Relay. Le commutateur Frame Relay mappe alors deux DLCI (source et destination) pour créer un PVC. Ces DLCI ont une valeur locale, autrement dit, ces valeurs ne sont pas uniques dans le réseau étendu Frame Relay. Deux équipements reliés par un circuit virtuel peuvent utiliser une valeur DLCI différente pour désigner la même connexion. Le routeur n’a besoin que d’une interface même pour plusieurs PVC. d. Interface LMI & DLCI La mise en œuvre et le fonctionnement de la technologie Frame Relay repose essentiellement sur les interfaces LMI, dont les fonctions de base sont : Déterminer la fonctionnalité des PVC connus du routeur Transmettre des messages de veille, pour éviter que le PVC ne se ferme pour cause d’inactivité. Indiquer au routeur les PVC disponibles. Il existe des extensions LMI, qui sont optionnelles : Messages d’état des circuits virtuels (Extension universelle) : Signalisation périodique sur les PVC (Nouveaux, supprimés, leur intégrité, etc.). Diffusion multicast (Extension facultative) : Permet la diffusion des messages de protocole de routage et ARP, qui doivent être normalement transmis à plusieurs destinataires. Cela utilise les DLCI 1019 à 1022.
- 10. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 10 Adressage global (Extension facultative) : Portée globale des DLCI au lieu d’être locale. Permet d’avoir un DLCI unique sur le réseau Frame Relay. Contrôle de flux simple (Extension facultative) : Contrôle de flux de type XON/XOFF, destiné aux unités dont les couches supérieures ne peuvent pas utiliser les bits de notification de congestion, mais nécessitant un niveau de contrôle de flux. Le schéma ci-dessus représente une trame Frame Relay spécifique aux messages LMI. DLCI LMI : DLCI pour les messages LMI. Il est fixé à 1023. Indicateur de protocole : Défini sur une valeur précisant l’interface LMI. Type de message : Deux types ont été définis, qui permettent de vérifier l’intégrité des liaisons logiques et physiques. Message d’état : Emis en réponse à un message de demande d’état. Message de veille ou message d’état sur chaque DLCI défini pour la liaison. Message de demande d’état. Éléments d’information (IE) : Contient un ou plusieurs éléments d’information d’1 octet chacun, et un ou plusieurs octets de données. V Fonctionnement, table de commutation et processus de transmission La norme Frame Relay de base ne supporte que des PVC reconnus localement. Il n’y a pas d’adresses pour désigner les nœuds distants. Il est donc impossible d’utiliser un processus classique de résolution d’adresses. Pour pallier à ce problème, il y a deux possibilités : Créer manuellement des cartes statiques avec la commande frame-relay map.
- 11. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 11 Opter pour l’extension LMI sur l’adressage global. Ainsi, chaque nœud aura un DLCI unique. La carte Frame Relay comporte trois champs : DLCI local par lequel passer pour atteindre la destination. L’adresse de couche 3 du nœud distant correspondant. · L’état de la connexion : Active state : Connexion active. Les routeurs peuvent échanger des données. Inactive state : La connexion locale au commutateur est en service, mais la connexion du routeur distant au commutateur ne l’est pas. Deleted state : Soit aucun LMI n’est reçu du commutateur, soit aucun service n’est assuré entre le routeur local et le commutateur. Il existe un mécanisme de résolution d’adresse inverse (Inverse-ARP), qui permet à un routeur d’élaborer automatiquement la carte Frame Relay : Le routeur prend connaissance des DLCI au moment de l’échange LMI initiale avec le commutateur. Il envoie alors une requête Inverse-ARP à chaque DLCI pour chaque protocole de couche 3 configurés localement. Les informations renvoyées sont utilisées pour remplir la carte Frame Relay.
- 12. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 12 La table de commutation Frame Relay dispose de quatre colonnes : Port d’entrée. DLCI d’entrée. Port de sortie. DLCI de sortie. Cette table de commutation est basée sur un port du commutateur, il y a donc autant de tables qu’il y a de ports fonctionnels. De plus, elle est administrée, ce qui signifie que c’est l’opérateur qui décide du contenu de chaque table. Elle sert : Au moment du premier échange LMI, afin d’informer le routeur des DLCI des nœuds distants qui lui sont accessibles. Durant la transmission des données, où elle fonctionne comme une table de commutateur LAN. Le processus de découverte est le suivant : Émission d’un message de demande d’état au commutateur Frame Relay (donne l’état du routeur local et demande celui des connexions des routeurs distants). Le commutateur répond avec un message d’état, contenant les DLCI des routeurs distants qui sont accessibles au routeur local. Pour chaque DLCI actif, le routeur envoie un paquet Inverse-ARP afin de se présenter et de demander aux routeurs distants de s’identifier (Adresse de couche 3). Le routeur mappe dans sa carte chaque adresse de noeud distant qu’il reçoit par le biais d’un message de résolution d’adresse inverse. Les messages de résolution d’adresse inverse sont ensuite échangés toutes les 60 secondes. Les messages de vieille sont envoyés toutes les 10 secondes au commutateur.
- 13. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 13 Les sous interfaces Frame Relay Les sous-interfaces sont des subdivisions logiques d’une interface physique et peuvent être de deux types : Point-à-point. Multipoint. Les caractéristiques des sous-interfaces point-à-point sont : Une sous-interface par PVC. Une attribution statique de DLCI par sous-interface. Chaque connexion point-à-point est son propre sous-réseau. Chaque interface possède un seul DLCI. Split horizon ne fonctionne pas comme on voudrait qu’il fonctionne dans le principe, Car il ne connaît pas le principe de sous-interface, ce qui veut dire que les mises à jour de routage ne seront pas propagées vers les autres sous-interfaces. Les caractéristiques des sous-interfaces multipoints sont :
- 14. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 14 Une seule sous-interface pour établir plusieurs PVC. Autant d’attributions statiques de DLCI qu’il y a de PVC (Destinataires). Toutes les interfaces font partie du même sous-réseau. Chaque interface possède son DLCI local. Split horizon fonctionne avec ce type de sous-interface. VI Implémentation 1. Passez à Router1 et exécutez les commandes suivantes pour activer l'encapsulation de relais de trame sur l'interface se9 / 0. 2. Router1 (config) #interface se9 / 0 3. Router1 (config-if) #encapsulation frame-relay Router1 (config-if) #no shut Router1 (config-if) #exit 4. Ensuite, exécutez les commandes suivantes pour créer les sous-interfaces de relais de trame point à point (une pour Router2 et une pour Router3), attribuez les adresses IP et spécifiez les numéros DLCI. 5. Router1 (config) #interface se9 / 0.101 point à point
- 15. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 15 6. Router1 (config-subif) #ip add 10.1.1.0 255.0.0.0 7. Router1 (config-subif) # frame-relay interface-dlci 101 Router1 (config-subif) # sortir Router1 (config) #interface se9 / 0.102 point à point Router1 (config-subif) #ip ajouter 20.1.1.0 255.0.0.0 Router1 (config-subif) # frame-relay interface-dlci 102 Router1 (config-subif) #exit Après avoir configuré le relais de trame sur Router1, passez à Router2. Exécutez les commandes suivantes pour configurer le relais de trame point à point Router2 (config) #interface se9 / 0 Router2 (config-if) #ip ajouter 10.1.1.2 255.0.0.0 Router2 (config-if) #encapsulation frame-relay Router2 (config-if) # frame-relay interface-dlci 201 Router2 (config-if) #no shut Router2 (config-if) #exit Après avoir configuré le relais de trame sur Router1 et Router2, passez à Router3. Exécutez les commandes suivantes pour configurer le relais de trame point à point Router3 (config) #interface se9 / 0 Router3 (config-if) #ip add 20.1.1.2 255.0.0.0 Router3 (config-if) #encapsulation frame-relay Router3 (config-if) # frame-relay interface-dlci 301 Router3 (config-if) #no shut Router3 (config-if) #exit Vérification de la configuration du relais de trames
- 16. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 16 Maintenant, vous avez configuré l'encapsulation de relais de trame point à point sur tous les routeurs. Ensuite, vérifiez votre configuration de relais de trames . Pour ce faire, exécutez les commandes suivantes sur Router3 et examinez la sortie de chaque commande. Router2 # show frame-relay pvc Router2 # show frame-relay map
- 17. Exposée de CCNA 4 : Frame Relay 17 Conclusion Arrivé au terme de notre exposée nous avons présenté Frame Relay comme étant un protocole de couche 1 et 2 qui utilise la commutation de paquets pour pouvoir acheminer ses trames. Le Frame-Relay permet de mettre en œuvre un Wan, en utilisant un parc réseau hétérogène. Bien qu’étant obsolète, il est encore une solution exploité par certaines entreprises surtout pour son rapport cout et débit.