(10M | 100M | 1G) 以太网之间的以太网自动协商差异

网络工程 转变 以太网 双工 自动协商
2021-07-27 14:43:56

我正在为 CCNA 学习,并且在温德尔奥多姆的书中说(关于自动协商):

当一个节点上的自动协商失败时,要选择(半双工/全双工),我们必须使用以下规则:

  • 如果您有 10/100 Mb/s 接口 -> 使用半双工
  • 如果您有 1000 Mb/s 接口-> 使用全双工

这是为什么?

2个回答

当一个节点上的自动协商失败时,要选择(半双工/全双工),我们必须使用以下规则:

  • 如果您有 10/100 Mb/s 接口 -> 使用半双工
  • 如果您有 1000 Mb/s 接口-> 使用全双工

这是为什么?

概括

简而言之,以太网自 1980 年代以来一直存在......因此

  • 旧的以太网 NIC 仅支持没有自动协商的半双工操作。如果在这种情况下启用了自动协商,则必须支持所有旧 NIC(这意味着回退到半双工操作)。另一个答案提到了集线器,它也属于这一类。
  • 1GE 规范要求自动协商;因此,在 1GE 速度下强制故障为半双工是没有意义的。1GE 自动协商宣布它是否具有半双工/全双工能力。

现在,您应该始终尝试使用自动协商,除非您知道其他端口不支持它。

下表可能有助于解释围绕自动协商的扭曲历史。

+------------+------+---------------+--------------+-----------------------+
| Standard   | Year | Speeds        | Media        | Auto-neg Status       |
+------------+------+---------------+--------------+-----------------------+
| 802.3i     | 1990 | 10M           | Twisted Pair | No auto-negotiation   |
+------------+------+---------------+--------------+-----------------------+
| 802.3u     | 1995 | 10/100M       | Twisted Pair | Optional, not trusted |
+------------+------+---------------+--------------+-----------------------+
| 802.3-1998 | 1998 | 100/100M      | Twisted Pair | Optional              |
+------------+------+---------------+--------------+-----------------------+
| 802.3ab    | 1999 | 10/100/1000M  | Twisted Pair | Optional @ 10/100M    |
|            |      |               |              | Required @ 1Gbps      |
+------------+------+---------------+--------------+-----------------------+

双工不匹配的影响:

关于 Cisco 在自动协商失败时回退到半双工的做法……如果自动协商失败,则回退到半双工会导致配置错误,这是理所当然的;但是,错误配置是可以容忍的。在这种情况下可能发生的最糟糕的情况是您在 FastEthernet 链路的一侧手动硬编码全双工,而在链路另一侧的自动协商未能半双工......不匹配的双工导致链路级错误(碰撞和矮小),但您仍然可以很好地进行通信,只要您不尝试超过链接速度的大约三分之一(即 FastEthernet 上的大约 35Mbps)。

可能有趣的细节:

原始的FastEthernet Auto-negotiation == bad juju

人们在 IEEE 802.3u (FastEthernet) 的早期自动协商方面有过糟糕的经历,以至于传统观点是禁用自动协商,并在所有以太网铜缆端口上手动锁定速度/双工。

这种在所有铜缆端口上禁用自动协商的做法在老前辈的脑海中根深蒂固,以至于今天在 Cat5e/Cat6 上发现锁定速度/双工仍然很常见,即使行业自动协商实施已经可靠了十多年。仅供参考,一些 ISP 仍然在他们的客户电路上强制使用 100M/满,错误地认为手动速度/双工更可靠。

供应商支持广告特定的 1GE 双工模式

自动协商是 IEEE 802.3ab(铜线千兆以太网)的一部分;但是,您仍然会发现一些供应商实现允许您对 GigE 速度/双工进行硬编码……我看到一些 JunOS 交换机允许在 1GE 交换机端口上进行全双工配置。这是否意味着 JunOS 交换机禁用了该 1GE 端口上的自动协商?不,这实际上意味着 JunOS 仅在自动协商期间通告配置的速度/双工。

更新@ytti 的问题:以太网线路调节

1GE 自动协商包括(引用 802.3-2012,第 40.5.1 条):

  • 根据需要协商 1000Base-T 半/全双工,或回退到较低速度
  • 确定 PHY 之间的主从关系
  • 协商 EEE 能力

1GE的802.3ab需要自动协商,因为千兆以太网自动协商包括特殊的线路调节;这种调节发生在 MASTER/SLAVE PHY 启动的 TRAINING 模式期间;TRAINING 模式可确保线路足够稳定,可在长达 100m 的 Cat5e 上推动 1000Mbps。

当一个节点上的自动协商失败时,要选择(半双工/全双工),我们必须使用以下规则:->如果您有一个 10/100 Mb/s 接口-> 使用半双工

在连接集线器的情况下,默认全双工会导致太多冲突。半双工的默认设置确保无论连接的设备(交换机或集线器)如何通信都可以继续

->如果你有一个 1000 Mb/s 的接口 -> 使用全双工

1000Base-T 标准旨在要求自动协商,以及交换第 2 层域(无集线器)。这是因为所有四对都需要以 250Mbps 的速度进行全双工通信。因此,假设连接上不存在用于双向通信的集线器。