以太網端口協(xié)商解析

1、推薦以太網端口協(xié)商原理，以太網自適應原理 (2011-07-31 18:21:44) 以太網端口電口工作模式簡單先容： 1.以太網口的兩端工作模式(10M半雙工、10M全雙工、100M半雙工、100M全雙工、 自協(xié)商)必須設置一致。 2假如一端是固定模式(無論是10M、100M),另外一端是自協(xié)商模式，即便能夠協(xié)商成功， 自協(xié)商的那一端也將只能工作在半雙工模式。 3假如一端工作在全雙工模式，另外一端工作在半雙工模式(包括自協(xié)商出來的半雙工，也 一樣處理),Ping是沒有題目的，流量小的時候也沒有任何題目，流量達到約15%以上時， 就會出現(xiàn)沖突、錯包，終極影響了工作性能！ 4對于兩端工作模式都是

2、自協(xié)商，最后協(xié)商成的結果是“兩端都支持的工作模式中優(yōu)先級 最高的那一類”。 5.假如A端自協(xié)商，B端設置為100M全雙工，A協(xié)商為100M半雙工后，再強制將 B改 為10M全雙工，A端也會馬上向下協(xié)商到10M半雙工；假如A端自協(xié)商，B端設置為10M 全雙工，A協(xié)商為10M半雙工后，再強制將B改為100M全雙工，會出現(xiàn)協(xié)商不成功，連 接不上！這個時候，假如插拔一下網線，又會重新協(xié)商在100M半雙工。 建議 以太網口的兩端工作模式必須設置一致。否則，就會出現(xiàn)流量一大速度變慢的題目。大多 數(shù)設備以太網口的默認的出廠設置是自協(xié)商。假如兩端都是自協(xié)商，協(xié)商成功了，但網絡不 通，此時請檢查網線是否支持10

3、0M。假如兩端都是自協(xié)商，協(xié)商成功并且運行在全雙工， 在沒有Link Down的條件下，將其中一端“立即”設置為固定的“10M/100M全雙工”，兩 端仍然能夠工作在全雙工。但是，萬一將來插拔網線或者其他原因出現(xiàn)重新Link,就會重 新協(xié)商為“一端全雙工 wk_ad_after(21,fun ctio n( )$(.ad-hidde n).hide();, fun ctio n() $(.ad-hidde n).show();); 有時鐘/數(shù)字序列，將這些數(shù)據(jù)從中提取出來就可以得到對端設備支持的工作模式，以及一 些用于協(xié)商握手機制的其他信息。當一個設備不能對 FLP作出有效反應，而僅返回一個N

4、LP (普通連接脈沖)時，它被作為一個10BASE-T兼容設備?？焖冁溌访}沖FLP和普通鏈路 脈沖NLP都僅使用于非屏蔽雙絞線上，而不能應用在光纖媒體。 自動協(xié)商的內容主要包括雙工模式、運行速率、流控等內容，一旦協(xié)商通過，鏈路兩真?zhèn)€ 設備就鎖定在這樣一種運行模式下。1000M以太網也支持自協(xié)商，在此從略。ufo圖片 電口和光口自協(xié)商主要區(qū)別是在OSI中它們所處的位置不同。對于電口來說，協(xié)商發(fā)生在鏈 路信號傳輸之前；對于光口來說，自協(xié)商機制與 PCS在同一層，這意味著光口的協(xié)商必須先 建立鏈路同步以后才可以進行協(xié)商。PCS ( Physical Coding Sub-layer) 千兆光口自協(xié)商

5、 千兆光口可以工作在強制和自協(xié)商兩種模式。802.3規(guī)范中千兆光口只支持1000M速率， 支持全雙工(Full)和半雙工(Half )兩種雙工模式。 自協(xié)商和強制最根本的區(qū)別就是兩者再建立物理鏈路時發(fā)送的碼流不同，自協(xié)商模式發(fā)送 的是/C/碼，也就是配置(Configuration )碼流，而強制模式發(fā)送的是/I/碼，也就是idle碼流。 千兆光口自協(xié)商過程： 1兩端都設置為自協(xié)商模式 雙方互相發(fā)送/C/碼流，假如連續(xù)接收到3個相同的/C/碼且接收到的碼流和本端工作方式相 匹配，則返回給對方一個帶有Ack應答的/C/碼，對端接收到 Ack信息后，以為兩者可以互 通，設置端口為 UP狀態(tài) 2.一

6、端設置為自協(xié)商，一端設置為強制 自協(xié)商端發(fā)送/C/碼流，強制端發(fā)送/I/碼流，強制端無法給對端提供本真?zhèn)€協(xié)商信息，也無 法給對端返回Ack應答，故自協(xié)商端 DOWN。ip流量但是強制端本身可以識別/C/碼，以為 對端是與自己相匹配的端口，所以直接設置本端端口為UP狀態(tài) 3兩端均設置為強制模式 雙方互相發(fā)送/I/碼流，一端接收到/I/碼流后，以為對端是與自己相匹配的端口，直接設置 本端端口為UP狀態(tài) MDI表示平行平行網線，MDIX表示交叉 MDI 口是快速以太網 100BASE-T定義的與介質有關接口( Media Dependent Inte*ce )。 MDI是指通過收發(fā)器發(fā)送的100BA

7、SE-T信號，即100BASE-TX、FX或T4信號。將集線器 或交換機連接網絡接口卡時，其發(fā)送和接收對通常是相互連接的。集線器或交換機之間連接 時，通常需要一條跨接電纜，其中的發(fā)送和接收對是反接的。MDI是正常的UTP或STP連 接，而MDI-X即是UPLINK 口，MDI-X連接器的發(fā)送和接收對是在內部反接的，這就使得 不同的設備（如集線器-集線器或集電器-交換機），可以利用常規(guī)的UTP或STP電纜實現(xiàn) 背靠背的級聯(lián)。 MDI、MDIX分別代表什么？ 是網線的標準 A類接法和B類接法 也就是人們通常所說的交叉網線和直聯(lián)網線 直聯(lián)網線就是白黃黃白綠藍白蘭綠白棕棕另一端同樣如此 交叉網線就是

8、另一真?zhèn)€1和3,2和6對調這樣就成了交叉網線，可以用于兩臺PC之間直接 聯(lián)接 MDI,MDIX 實在意思就是說網線順序壓錯了沒有關系無論是直聯(lián)的還是交叉的只要插上 往都會自動實識從而正確的加以使用 一般現(xiàn)在的交換機和路由器都具備此功能 由于都具備了 所以好多人就不在關注以為這是基本的功能了 也不太在意網線的選擇了 以太網交換機屬于 MDIX設備，輸出的以太網口屬于 MDIX接口，連接MDI類設備（如PC 機）時，需要使用普通（平行）網線，假如采用交叉網線，是不能正確連接通訊的。 當前某些最新的以太網交換機，如華為-3Com公司的Quidway S3526以太網交換機的10/ 什么減肥藥好100

9、M以太網口具備智能 MDI /MDIX識別技術，可以自動識別連接的網線類 型用戶不管采用普通網線或者交叉網線均可以正確連接設備。極大方便了用戶的使用。 用戶 也可以對端口進行配置，將其強制配置成MDIX或者MDI工作方式。 端口自動翻轉（Auto MDI/MDIX）- 路由器重要性能指標之一 我們通常在選購路由器時，都會發(fā)現(xiàn)這個一項”支持端口自動翻轉可能也并不會有人在意， 但是這一功能萬萬不可卻少 . 眾所周知，網線分為：直通線，交叉線和反轉線 直通線:兩頭都是A類（規(guī)范的制作方法，100M接法） 交差線：一頭是A類,一頭是B類 反轉線：一頭是A類，另一頭是完全把 A反過來排 以上中:A類：白

10、橙/橙/白綠/藍/白藍/綠/白棕/棕 B類：白綠/綠/白橙/藍/白藍/橙/白棕/棕 直通線用于連接不同類設備；電腦-交換機，交換機-路由器 交叉線用于連接相同類設備；電腦-電腦，交換機-交換機 反轉線用于電腦直接連接路由器電腦-路由器 由以上可以看出，假如路由器不支持端口自動翻轉(Auto MDI/MDIX)話，那么我們連接它們 時就必須嚴格遵守以上原則即假如要直接與電腦連接就必須使用反轉線這樣一來，就會給 用戶帶來很多麻煩. 因此路由器一旦支持端口自動翻轉，用戶就可以省往這些麻煩，你可以使用以上三種線中的 任意一種就可以隨意連接任何設備， 所以大家在購買路由器時，一定要買帶有這項功能的路由器

11、一般情況下，近段時間來上市的 路由器都支持端口自動翻轉.目前這項功能已經主流的功能之一 協(xié)商原理： 先從最初的10兆以太網說起吧，為了維護鏈路的正常可用，接口要定期發(fā)送脈沖，假如在規(guī)定 時間內，接口沒有收到脈沖，就進進down狀態(tài)，假如兩次收到脈沖，就轉為up狀態(tài)，這種脈沖就 是normal link pulse，簡稱nIp.其發(fā)送脈沖的間隔是 16ms 10兆不支持自動協(xié)商，是由于只能發(fā)送 nIp,而自動協(xié)商是要接口能發(fā)送flp(fast link pulse)脈 沖,百兆，千兆口都能發(fā)送flp.flp的發(fā)送間隔比nip要小很多. 百兆接口發(fā)送flp時，假如在規(guī)定時間內收到了響應，那接口可以

12、進進百兆模式，假如超時沒 有收到flp，只收到nip，轉而向下兼容，發(fā)送nip，轉為10兆模式. 而雙工題目是在flp中進行的，在一對接口中，相互發(fā)送flp，在flp中有個速率雙工能力”字 段，2個接口就是靠這個字段來協(xié)商雙工題目的.而要能保證兩者進行協(xié)商，條件是任何一方都 不能手工指定雙工，否則這個”速率雙工能力”將被忽略.可能造成無法協(xié)商正確的雙工結果. 舉個例子：假如一邊是自動協(xié)商，一邊是100兆全雙工，那最后的結果是 100兆半雙工.原 因:100兆是由于雙方都發(fā)送 flp，而半雙工的原因是手工指定全雙工的一端將flp中速率雙工 能力字段滯空.另外自動協(xié)商一端無法就雙工能力進行協(xié)商，轉

13、為半雙工. 所以100兆和雙工題目要具體，分別的考慮. 因此，一個不支持自適應的設備(或手工指定模式的設備)是不會發(fā)出FLP快速連接脈沖的 (用于協(xié)商)，只能發(fā)正常的 NLP正常連接脈沖。哪種減肥藥效果最好但是一個自適應的 設備是發(fā)出FLP的，但是由于沒有收到對真?zhèn)€FLP，那么它就會一直向半雙工往適應，所 以會造成協(xié)商成半雙工模式。 改正辦法是全部手工指定，不要協(xié)商?；蛘呷繂⒂脜f(xié)商。 EPON工程光功率標準 O C200光功率 接收:-6-27db 發(fā)送 +2-+7 Z終端光功率r 接收；-3*-24 發(fā)送：-1+4 Z插損 分光器插損：2大釣3db*每增加宀倍增加3db 法蘭引入插損：O5

14、db/個 熔接頭引入插損：0.1db/ n光纖衰減 下齊1490nm 光纖袞減系數(shù)0.36db/km 上行131 Onm 光纖衰減系數(shù)042db/km 以太網相信大家不會陌生，因為以太網是當今現(xiàn)有局域網采用的最通用的通信協(xié) 議標準，使用非常廣泛。有一定網絡知識的朋友，可能會知道以太網有半雙工和 全雙工兩種工作模式，而且全雙工模式比半雙工模式要好。那么這兩種模式具體 有什么區(qū)別呢？以太網設備之間的雙工模式又是如何進行協(xié)商的呢？下面為大 家詳細介紹。 一、全雙工和半雙工的概念 1、全雙工(Full Duplex) 是在微處理器與外圍設備之間采用發(fā)送線和接受線各自獨立的方法, 可 以使數(shù)據(jù)在兩個方向

15、上同時進行傳送操作。指在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時也能夠接收數(shù) 據(jù)，兩者同步進行，這好像我們平時打電話一樣，說話的同時也能夠聽到對方的 聲音。 2、半雙工（Half Duplex） 所謂半雙工就是指一個時間段內只有一個動作發(fā)生，舉個簡單例子，一 條窄窄的馬路，同時只能有一輛車通過，當目前有兩量車對開，這種情況下就只 能一輛先過，等到頭兒后另一輛再開，這個例子就形象的說明了半雙工的原理。 早期的對講機、以及早期集線器等設備都是基于半雙工的產品。隨著技術的不斷 進步，最近10年制造的網卡、交換機、路由器都支持全雙工模式。半雙工的網 絡設備已經逐漸退出歷史舞臺。 二、全雙工和半雙工以太網的特點 1、半雙工以太網

16、 1）任意時刻只能接收數(shù)據(jù)或者發(fā)送數(shù)據(jù)。 2）采用CSMA/CD訪問機制。 3）有最大傳輸距離的限制。 2、全雙工以太網 1）同一時刻可以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。 2）傳輸數(shù)據(jù)幀的效率大大提高，最大吞吐量達到雙倍速率。 3） 全雙工從根本上解決了以太網的沖突問題，以太網從此告別CSMA/CD 4）消除了半雙工的物理距離限制。 三、以太網的自動協(xié)商 1、自動協(xié)商的目的 最早的以太網都是10M半雙工的，所以需要CSMA/CD等一系列機制 保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著技術的發(fā)展，出現(xiàn)了全雙工，接著又出現(xiàn)了100M，以 太網的性能大大改善。但是隨之而來的問題是：如何保證原有以太網絡和新以太 網的兼容？ 于是，提出了

17、自動協(xié)商技術來解決這種矛盾。 自動協(xié)商的主要功能就是 使物理鏈路兩端的設備通過交互信息自動選擇同樣的工作參數(shù)。 自動協(xié)商的內容 主要包括雙工模式、運行速率以及流控等參數(shù)。一旦協(xié)商通過，鏈路兩端的設備 就鎖定在同樣的雙工模式和運行速率 2、以太網自協(xié)商機制的標準 1) 百兆以太網標準IEEE 802.3u規(guī)范，將自協(xié)商作為可選功能。 2) 千兆以太網標準IEEE 802.3z規(guī)范，將自協(xié)商作為強制功能，所有設備 必須遵循并且必須默認啟用自協(xié)商。 3、自動協(xié)商原理 自動協(xié)商是建立在雙絞線以太網的一種底層機制上的，它只對雙絞線以 太網有效。光纖接口的以太網不能進行自動協(xié)商。 在雙絞線鏈路上，如果沒有

18、數(shù)據(jù)傳輸，鏈路并不是一直空閑，而是不斷 的互相發(fā)送一種頻率較低的脈沖信號，任何具有雙絞線接口的以太網卡都能識別 這種信號。如果再插入一些頻率更低的脈沖，這些脈沖稱為快速鏈路脈沖FLP (Fast Link Pulse )，兩端設備也能識別。于是，可以利用 FLP進行少量的數(shù) 據(jù)傳輸，達到自動協(xié)商的目的。 以太網速率雙工鏈路自協(xié)商優(yōu)先級別從高到低，順序如下: 1) 1000M全雙工 2) 1000M半雙工 3) 100M全雙工 4) 100M半雙工 5) 10M全雙工 6) 10M半雙工 如果協(xié)商通過，網卡就把鏈路置為激活狀態(tài)，可以開始傳輸數(shù)據(jù)了。如 果不能通過，則該鏈路不能使用。 如果有一端不

19、支持自動協(xié)商，則支持自動協(xié)商的一端選擇一種默認的方 式工作，一般情況下是10M半雙工模式。 例如：把一臺使用100M網卡的計算機連接到1000M的交換機上，假 如交換機的端口設置為自動協(xié)商，最終交換機的端口會協(xié)商為100M全雙工模 式。假如交換機的端口強制設置為1000M，將導致自協(xié)商不能通過，此計算機 無法連接網絡。 自協(xié)商完全由物理層芯片設計實現(xiàn)，因此并不使用專用數(shù)據(jù)包或帶來任 何高層協(xié)議開銷。 以太網端口電口工作模式簡單介紹： 1. 以太網口的兩端工作模式(10M半雙工、10M全雙工、100M半雙工、 100M全雙工、自協(xié)商)必須設置一致。 2. 如果一端是固定模式（無論是10M、100

20、M），另外一端是自協(xié)商模式，即便 能夠協(xié)商成功，自協(xié)商的那一端也將只能工作在半雙工模式。 3. 如果一端工作在全雙工模式，另外一端工作在半雙工模式（包括自協(xié)商出來 的半雙工，也一樣處理），Ping是沒有問題的，流量小的時候也沒有任何問題， 流量達到約15%以上時，就會出現(xiàn)沖突、錯包，最終影響了工作性能！ 4. 對于兩端工作模式都是自協(xié)商，最后協(xié)商成的結果是“兩端都支持的工作模 式中優(yōu)先級最高的那一類”。 5. 如果A端自協(xié)商，B端設置為100M全雙工，A協(xié)商為100M半雙工后， 再強制將B改為10M全雙工，A端也會馬上向下協(xié)商到10M半雙工；如果A 端自協(xié)商，B端設置為10M全雙工，A協(xié)商為1

21、0M半雙工后，再強制將B改為 100M全雙工，會出現(xiàn)協(xié)商不成功，連接不上！這個時候，如果插拔一下網線， 又會重新協(xié)商在100M半雙工。 建議 以太網口的兩端工作模式必須設置一致。否則，就會出現(xiàn)流量一大速度變 慢的問題。大多數(shù)設備以太網口的默認的出廠設置是自協(xié)商。如果兩端都是自協(xié) 商，協(xié)商成功了，但網絡不通，此時請檢查網線是否支持100M。如果兩端都是 自協(xié)商，協(xié)商成功并且運行在全雙工，在沒有 Link Down的前提下，將其中一 端“立刻”設置為固定的“ 10M/1全雙工”，兩端仍然能夠工作在全雙工。但是， 萬一將來插拔網線或者其他原因出現(xiàn)重新 Link ,就會重新協(xié)商為“一端全雙工& 一端半

22、雙工”的不穩(wěn)定連接。因此，這種情況一定要避免！ 自協(xié)商基本原理 自動協(xié)商模式是端口根據(jù)另一端設備的連接速度和雙工模式，自動把它的 速度調節(jié)到最高的公共水平，即線路兩端能具有的最快速度和雙工模式。 自協(xié)商功能允許一個網絡設備能夠將自己所支持的工作模式信息傳達給 網絡上的對端，并接受對方可能傳遞過來的相應信息，從而解決雙工和 10M/100M速率自協(xié)商問題。自協(xié)商功能完全由物理層芯片設計實現(xiàn)，因此并不 使用專用數(shù)據(jù)包或帶來任何高層協(xié)議開銷。 自協(xié)商功能的基本機制是：每個網絡設備在上電、管理命令發(fā)出、或是用 戶干預時發(fā)出FLP （快速連接脈沖），協(xié)商信息封裝在這些FLP序列中。FLT 中包含有時鐘/

23、數(shù)字序列，將這些數(shù)據(jù)從中提取出來就可以得到對端設備支持的 工作模式，以及一些用于協(xié)商握手機制的其他信息。當一個設備不能對FLP作 出有效反應，而僅返回一個NLP （普通連接脈沖）時，它被作為一個10BASE-T 兼容設備。 快速鏈路脈沖FLP和普通鏈路脈沖NLP都僅使用于非屏蔽雙絞線 上，而不能應用在光纖媒體。 自動協(xié)商的內容主要包括雙工模式、運行速率、流控等內容，一旦協(xié)商通 過，鏈路兩端的設備就鎖定在這樣一種運行模式下。1000M以太網也支持自協(xié) 商，在此從略。 電口和光口自協(xié)商主要區(qū)別是在 OSI中它們所處的位置不同。對于電口 來說，協(xié)商發(fā)生在鏈路信號傳輸之前；對于光口來說，自協(xié)商機制與P

24、CS在同一 層，這意味著光口的協(xié)商必須先建立鏈路同步以后才可以進行協(xié)商。PCS (Physical Coding Sub-layer ) 千兆光口自協(xié)商 千兆光口可以工作在強制和自協(xié)商兩種模式。802.3規(guī)范中千兆光口只支持 1000M速率，支持全雙工(Full)和半雙工(Half )兩種雙工模式。 自協(xié)商和強制最根本的區(qū)別就是兩者再建立物理鏈路時發(fā)送的碼流不同，自協(xié)商 模式發(fā)送的是/C/碼，也就是配置(Configuration )碼流，而強制模式發(fā)送的是/I/ 碼，也就是idle碼流。 千兆光口自協(xié)商過程 1兩端都設置為自協(xié)商模式 雙方互相發(fā)送/C/碼流，如果連續(xù)接收到3個相同的/C/碼且接收到的碼流和本端 工作方式相匹配，則返回給對方一個帶