非同期転送モード(ATM) : ATM フレーム リレー間インターワーキング

FRF.8 の変換モードと透過モードについて

2005 年 6 月 5 日 - ライター翻訳版
その他のバージョン: PDFpdf | 機械翻訳版 (2013 年 8 月 21 日) | 英語版 (2007 年 11 月 15 日) | フィードバック

目次

概要
前提条件
      要件
      使用するコンポーネント
      表記法
レイヤ 2 ヘッダーについて
フレームリレーの IETF カプセル化および Cisco のカプセル化について
      IETF カプセル化
      Cisco のカプセル化
変換モードと透過モードの定義
設定
      ネットワーク ダイアグラム
      設定例
debug コマンド
変換モードの確認
透過モードの確認
関連するシスコ サポート コミュニティ ディスカッション
関連情報

概要

相互運用性を促進するため、Frame Relay Forum(FRF; フレームリレー フォーラム)ではフレームリレー ネットワークの実装に関する協定や規格を発行しています。FRF.8 はフレームリレーと ATM サービスのインターワーキングを規定しているものです。Cisco のネットワーク トポロジでは次の 3 つのコンポーネントを使用しています。

  • フレームリレーのカプセル化用に設定されたシリアル インターフェイス装備のルータ エンドポイント

  • ATM エンドポイント

  • 2 つのエンドポイント間の通信を可能にするための Interworking function(IWF; インターワーキング機能)を実装した、ネットワーク スイッチまたは Cisco ルータ

traff_shape_fr2.gif

ネットワーク ダイアグラム

FRF.8 実装協定の Section 5 では、上位層プロトコル カプセル化について 2 つのモードを規定しています。このカプセル化ではヘッダーが参照されます。ヘッダーには、Protocol Data Unit(PDU; プロトコル データ ユニット)で搬送されるプロトコルを特定する情報が含まれているため、受信側は着信パケットを正しく処理できます。FRF.8 では、変換モードと透過モードという 2 つのモードが定義されています。インターワーキング機能でどちらのモードを選択するかによって、ATM エンドポイントに設定するカプセル化方式が決まります。

このドキュメントでは透過モードと変換モードのパケットレベルでの違いを説明します。FRF.8 実装でエンドツーエンドの接続性問題をトラブルシューティングする際の参考情報としてください。

前提条件

要件

このドキュメントに関する特別な要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントは、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

レイヤ 2 ヘッダーについて

フレームリレーと ATM は、ネットワーキング インターフェイスのためのレイヤ 2 プロトコルです。この 2 つのプロトコルではどちらでも、2 種類のレイヤ 2 ヘッダーが使用されます。

  • 上位層プロトコル カプセル化ヘッダー — フレームまたはセルにカプセル化されて転送されるプロトコルを通知します。フレームリレーについては Request for Comments(RFC)1490 および FRF 3.2 で定義され、ATM については RFC 1483 および 2684 で定義されています。

  • アドレス ヘッダー — レイヤ 2 アドレス(Data-link connection identifier(DLCI; データリンク接続識別子)または Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier(VPI/VCI; 仮想パス識別子/仮想チャネル識別子))と、廃棄優先順位および輻輳表示値を通知します。フレームリレーでは Q.922(通常 2 バイト)で定義され、ATM では 5 バイトのセル ヘッダーで定義されます。

注:FRF.8 の変換モードと透過モードはカプセル化ヘッダーに関係します。

次のダイアグラムは、Q.922 アドレス ヘッダーと、上位層プロトコル カプセル化ヘッダーの制御(Control)フィールドおよび Network Layer Protocol Identification(NLPID)フィールドを持つ、フレームリレー パケットの例です。

frf8modes1.gif

フレームリレー パケットの例

フレームリレーの IETF カプセル化および Cisco のカプセル化について

FRF.8 のモードを確認する debug コマンドについて説明する前に、フレームリレーのカプセル化について説明します。Cisco ルータのインターフェイスでは、Cisco のカプセル化と Internet Engineering Task Force(IETF; インターネット技術特別調査委員会)のカプセル化の 2 種類のプロトコル カプセル化がサポートされています。IETF のカプセル化は encapsulation frame-relay [ietf] コマンドで選択できます。これらのカプセル化には 2 つの IETF フォーマットと 1 つの Cisco フォーマットがあります。これらについて詳しく説明します。

IETF カプセル化

RFC 1490 および 2427 ではフレームリレーの IETF カプセル化が定義されています。これらの RFC では NLPID 値の使用法が規定されています。ISO/International Electrotechnical Commission(IEC; 国際電気標準会議)の TR 9577 ドキュメントでは、次のプロトコルの NLPID 値が定義されています。

説明

0x00

ヌル ネットワーク層または非アクティブのセット(フレーム リレーでは使用されない)

0x80

Subnetwork Access Protocol(SNAP; サブネットワーク アクセス プロトコル)

0x81

ISO CLNP

0x82

ISO End System-to-Intermediate System(ES-IS)

0x83

ISO Intermediate System-to-Intermediate System(IS-IS)

0xCC

インターネット IP


NLPID 値が定義されているプロトコルでは次のような短い形式のヘッダーが使用されます。

frf8modes2.gif

NLPID 値が定義されているプロトコルで使用される短い形式のヘッダー

NLPID 値が定義されていないプロトコルでは SNAP ヘッダーが使用されます。次のように、NLPID 値に 0x80 が指定されるため、SNAP ヘッダーが使用されていることがわかります。

frf8modes3.gif

NLPID 値が定義されていないプロトコルで使用される SNAP ヘッダー

ルータでは次の規則に従って、どちらの IETF 形式を使用するかが自動的に判断されます。そのプロトコルの NLPID 値がある場合は、短い形式が使用されます。NLPID 値がない場合は、長い形式が使用されます。

Cisco のカプセル化

Cisco のカプセル化では、レイヤ 3 プロトコルを特定する EtherType 値を含む 2 バイトの制御フィールドを使用します。Cisco の IP カプセル化では、2 バイトの EtherType 値 0x0800 の後に IP データグラムが続きます。

frf8modes4.gif

Cisco のカプセル化

変換モードと透過モードの定義

FRF.8 実装協定では、変換モードと透過モードは次のように説明されています。

  • 透過モード(モード 1) — カプセル化方式がモード 2 で言及されている標準に準拠しない場合でも端末装置間で互換性があれば、インターワーキング機能(IWF)はカプセル化に変更を加えず転送を行います。マッピング、フラグメンテーション、再構成などは行われません。

  • 変換モード(モード 2) — フレームリレー PVC および ATM PVC で複数の上位層ユーザ プロトコル(LAN to LAN など)を運ぶためのカプセル化方式が、フレームリレーについては FRF 3.2 標準、ATM については RFC 2684 標準に準拠しています。2 つの方式に互換性がないため、IWF がこれらの 2 つのカプセル化をマッピングします。変換モードでは、インターネットワーキング(ルーテッドかブリッジド、またはその両方)プロトコルのインターワーキングがサポートされています。

次のセクションでは、Cisco IOS(R) ソフトウェアの show および debug コマンドを使用して、これらのモードが Cisco ルータの実際の FRF.8 実装にどのように適用されているかを確認します。

設定

ネットワーク ダイアグラム

このセクションでは、次のネットワーク設定を使用します。

frf8modes5.gif

ネットワーク ダイアグラム
※ 画像をクリックすると、大きく表示されます。

設定例

このセクションでは、次の設定を使用します。

3620-1
  interface Serial1/0 
  ip address 10.10.10.1 255.255.255.0 
  encapsulation frame-relay IETF 
  frame-relay map ip 10.10.10.2 25 
  frame-relay interface-dlci 25 
  frame-relay lmi-type ansi
  

7206B
  frame-relay switching 
  ! 
  interface Serial4/3 
   no ip address 
   encapsulation frame-relay IETF 
   frame-relay interface-dlci 50 switched 
   frame-relay lmi-type ansi 
   frame-relay intf-type dce 
  ! 
  interface ATM5/0 
   no ip address 
   atm clock INTERNAL 
   no atm ilmi-keepalive 
   pvc 5/50 
    vbr-nrt 100 75 
    oam-pvc manage 
    encapsulation aal5mux fr-atm-srv 
  ! 
  connect SIVA Serial4/3 50 ATM5/0 5/50 service-interworking
  

7500-A
  interface atm 4/0/0.50 multi 
   ip address 10.10.10.2 255.255.255.0 
   pvc 5/50 
    vbr-nrt 100 75 30 
    protocol ip 10.10.10.1
  

注:この 2 つのモードの説明では、ATM エンドポイントで encapsulation aal5nlpid コマンド、IWF ルータで no service translation コマンドを発行し、2 つの設定変更を加えています。

debug コマンド

インターワーキング デバイスは割り込みモードで機能するため、debug atm packet の出力を取得することはできません。このデバッグはプロセスレベルのパケットにしか機能しないからです。パケット フォーマットを取得するには、2 つのエンドポイントで debug コマンドを実行する必要があります。

注:debug コマンドを使用する前に、『debug コマンドの重要な情報』を参照してください。

  • debug frame-relay packet int serial 1/0 — フレームリレー エンドポイントでのパケットレベルのデコードを取得します。

  • debug atm packet int atm 4/0/0.50 — ATM エンドポイントでのパケットレベルのデコードを取得します。

  • debug atm error — カプセル化のエラーや不一致を取得します。

変換モードの確認

connect コマンドを使用して ATM PVC とフレームリレー PVC をリンクさせると、IWF ルータは自動的に変換モードになります。これを確認するには show connect name コマンドを使用します。

次のように設定すると、フレームリレー エンドポイントから ATM エンドポイントに PING を送出できます。

  • フレームリレーのエンドポイントに IETF カプセル化を設定する。

  • IWF ルータを変換モードに設定する。

  • ATM エンドポイントに AAL5SNAP カプセル化を設定する。

  3620-1.9# ping 10.10.10.2 
  Type escape sequence to abort. 
  Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.10.10.2, timeout is 2 seconds:    
  !!!!! 
  Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/36/40 ms
  

PING が成功しました。各エンドポイントでパケット ヘッダーを詳しく見てみます。

フレームリレーのエンドポイントでの debug frame-relay packet の実行

  3620-1.9# 
  *Apr 4 11:13:20.978: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.014: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.014: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.050: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.050: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.086: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.090: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.122: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.126: Serial1/0(o): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104 
  *Apr 4 11:13:21.162: Serial1/0(i): dlci 50(0xC21), NLPID 0x3CC(IP),    datagramsize 104
  

前述の IETF カプセル化の説明のとおり、IP プロトコルに 0xCC の NLPID 値が割り当てられているため、PING パケットで短い形式のカプセル化ヘッダーが使用されていることがわかります。

ATM エンドポイントでの debug atm packet の実行

  7500-1.5# 
  1w3d: ATM4/0/0.50(I): 
  VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 Type:0x0 SAP:AAAA CTL:03 OUI:000000 TYPE:0800         Length:0x70 
  1w3d: 4500 0064 004B 0000 FE01 9437 0A0A 0A01 0A0A 0A02 0800 0C14 08FE 246F    0000 
  1w3d: 0000 B1E8 92E0 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD    ABCD 
  1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD    ABCD 
  1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD 
  1w3d: 
  1w3d: ATM4/0/0.50(O): 
  VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 DM:0x0 SAP:AAAA CTL:03 OUI:000000 TYPE:0800           Length:0x70 
  1w3d: 4500 0064 004B 0000 FF01 9337 0A0A 0A02 0A0A 0A01 0000 1414 08FE 246F    0000 
  1w3d: 0000 B1E8 92E0 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD    ABCD 
  1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD    ABCD 
  1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
  

ルーテッド Protocol Data Unit(PDU; プロトコル データ ユニット)について、AAL5SNAP カプセル化では 0x000000 の OUI 値、および、タイプ フィールドに Ethertype 値(たとえば IP の場合 0x0800)が使用されています。詳細については、『LLC カプセル化を使用した ATM PVC における多数のルーテッド プロトコル』を参照してください。

このデバッグでは、IWF がフレームリレー NLPID ヘッダーと AAL5SNAP ATM ヘッダー間の変換をどのように行っているのかがわかります。

透過モードの確認

透過モードを確認するため、IWF ルータのモードだけを変更します。no service translation コマンドを発行して、明示的に透過モードを設定します。

  7200-2.4(config)# connect SIVA 
  7200-2.4(config-frf8)# no service translation
  

show connect name コマンドを発行して、変更されていることを確認します。

  7200-2.4# show connect name SIVA  
  
  FR/ATM Service Interworking Connection: SIVA 
  Status - UP 
  Segment 1 - Serial4/3 DLCI 50 
  Segment 2 - ATM5/0 VPI 5 VCI 50 
  Interworking Parameters - 
  no service translation 
  efci-bit 0 
  de-bit map-clp 
  clp-bit map-de
  

2 台のルータ間の PING が失敗しています。debug atm packet および debug atm error コマンドを使用して、PING が失敗した理由を確認します。元の NLPID ヘッダーが IWF 経由で運ばれ ATM エンドポイントに到達しましたが、ATM エンドポイントが AAL5SNAP に設定されているため、NLPID 値が認識されませんでした。

  7500-1.5# 
  1w3d: ATM4/0/0.50(I): 
  VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 Type:0x0 SAP:03CC CTL:45 Length:0x6A    
  1w3d: 0000 6400 4A00 00FF 0193 380A 0A0A 010A 0A0A 0208 0058 3603 6F10 EA00 0000 
  1w3d: 00B1 8E60 2CAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB 
  1w3d: CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB CDAB 
  1w3d: CDAB CDAB CDAB CDAB CD43 
  1w3d: 
  1w3d: ATM(ATM4/0/0.50): VC(13) Bad SAP received 03CC
  

AAL5SNAP カプセル化の場合 ATM インターフェイスでは、SNAP ヘッダーが続くことを示す AA という値の Destination Service-Access-Point(DSAP; 宛先サービス アクセス ポイント)と Source Service Access Point(SSAP; 送信元サービス アクセス ポイント)が探索されます。ここでは同じバイト位置で、元のフレームリレー ヘッダーの control (0x03) と NLPID(IP の場合 0xCC)の値を受信しています。

このエラー状態は ATM のカプセル化を AAL5NLPID に変更することで修正できます。今度は両方のエンドポイントで同じカプセル化が使用されるので、PING が成功します。

  7500-1.5(config)# interface atm 4/0/0.50 
  7500-1.5(config-subif)# pvc 5/50 
  7500-1.5(config-if-atm-vc)# encapsulation ? 
   aal5ciscoppp Cisco PPP over AAL5 Encapsulation 
   aal5mux AAL5+MUX Encapsulation    
   aal5nlpid AAL5+NLPID Encapsulation    
   aal5snap AAL5+LLC/SNAP Encapsulation  
  
  1w3d: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console  
  
  7500-1.5# show debug 
  Generic ATM: 
   ATM packets debugging is on 
   ATM errors debugging is on 
  7500-1.5# 
  1w3d: ATM4/0/0.50(I): 
  VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 Type:0x2 NLPID:0x03CC Length:0x6A 
  1w3d: 4500 0064 0054 0000 FE01 942E 0A0A 0A01 0A0A 0A02 0800 F9A6 1C05 2248 0000 
  1w3d: 0000 B1F5 9460 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD 
  1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD 
  1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD 
  1w3d: 
  1w3d: ATM4/0/0.50(O): 
  VCD:0xD VPI:0x5 VCI:0x32 DM:0x0 NLPID:0x03CC Length:0x6A 
  1w3d: 4500 0064 0054 0000 FF01 932E 0A0A 0A02 0A0A 0A01 0000 01A7 1C05 2248 0000 
  1w3d: 0000 B1F5 9460 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD 
  1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD 
  1w3d: ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
  

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