以太网端口协商原理,以太网自适应原理

以太网端口电口工作模式简单先容：

1．以太网口的两端工作模式（ 10M 半双工、10M 全双工、100M 半双工、100M 全双工、自协商）必须设置一致。

2.假如一端是固定模式(无论是10M 、100M) ，另外一端是自协商模式， 即便能够协商成功，自协商的那一端也将只能工作在半双工模式。

3.假如一端工作在全双工模式，另外一端工作在半双工模式(包括自协商出来的半双工，也一样处理)，Ping 是没有题目的， 流量小的时候也没有任何题目， 流量达到约15%以上时，就会出现冲突、错包，终极影响了工作性能！

4.对于两端工作模式都是自协商，最后协商成的结果是“两端都支持的工作模式中优先级最高的那一类”。

5. 假如A 端自协商， B 端设置为100M 全双工， A 协商为100M 半双工后， 再强制将B改为10M 全双工， A 端也会马上向下协商到10M 半双工；假如A 端自协商， B 端设置为10M 全双工，A 协商为10M 半双工后， 再强制将B 改为100M 全双工， 会出现协商不成功，连接不上！这个时候，假如插拔一下网线，又会重新协商在100M 半双工。

建议

以太网口的两端工作模式必须设置一致。否则，就会出现流量一大速度变慢的题目。大多数设备以太网口的默认的出厂设置是自协商。假如两端都是自协商， 协商成功了， 但网络不通，此时请检查网线是否支持100M。假如两端都是自协商，协商成功并且运行在全双工，在没有Link Down 的条件下，将其中一端“立即”设置为固定的“10M/100M全双工”，两端仍然能够工作在全双工。但是，万一将来插拔网线或者其他原因出现重新Link ，就会重新协商为“一端全双工& 一端半双工”的不稳定连接。因此，这种情况一定要避免！请牢记以上五条，现实工作中经常碰到这类故障，尤其是第三条，疏忽了轻易导致判定错误。

自协商基本原理

自动协商模式是端口根据另一端设备的连接速度和双工模式， 自动把它的速度调节到最高的公共水平，即线路两端能具有的最快速度和双工模式。自协商功能答应一个网络设备能够将自己所支持的工作模式信息传达给网络上的对端，并接受对方可能传递过来的相应信息，从而解决双工和10M/100M 速率自协商题目。自协商功能完全由物理层芯片设计实现，因此并不使用专用数据包或带来任何高层协议开销。自协商功能的基本机制是： 每个网络设备在上电、治理命令发出、或是用户干预时发出

FLP（快速连接脉冲），协商信息封装在这些FLP 序列中。FLT 中包含有时钟/数字序列，将这些数据从中提取出来就可以得到对端设备支持的工作模式，以及一些用于协商握手机制的其他信息。当一个设备不能对FLP 作出有效反应， 而仅返回一个NLP（普通连接脉冲）时，它被作为一个10BASE-T 兼容设备。快速链路脉冲FLP 和普通链路脉冲NLP 都仅使用于非屏蔽双绞线上，而不能应用在光纤媒体。

自动协商的内容主要包括双工模式、运行速率、流控等内容， 一旦协商通过， 链路两真个设备就锁定在这样一种运行模式下。1000M 以太网也支持自协商，在此从略。

电口和光口自协商主要区别是在OSI 中它们所处的位置不同。对于电口来说,协商发生在链路信号传输之前； 对于光口来说, 自协商机制与PCS 在同一层, 这意味着光口的协商必须先建立链路同步以后才可以进行协商。PCS （ Physical Coding Sub-layer ）

千兆光口自协商

千兆光口可以工作在强制和自协商两种模式。802.3 规范中千兆光口只支持1000M 速率，支持全双工（ Full ）和半双工（ Half ）两种双工模式。

自协商和强制最根本的区别就是两者再建立物理链路时发送的码流不同， 自协商模式发送的是/C/码，也就是配置（ Configuration ）码流，而强制模式发送的是/I/ 码，也就是idle 码流。

千兆光口自协商过程:

1.两端都设置为自协商模式

双方互相发送/C/码流，假如连续接收到3 个相同的/C/ 码且接收到的码流和本端工作方式相匹配，则返回给对方一个带有Ack 应答的/C/ 码，对端接收到Ack 信息后，以为两者可以互通，设置端口为UP 状态

2.一端设置为自协商，一端设置为强制自协商端发送/C/码流，强制端发送/I/ 码流，强制端无法给对端提供本真个协商信息，也无法给对端返回Ack 应答，故自协商端DOWN 。但是强制端本身可以识别/C/ 码，以为对端是与自己相匹配的端口，所以直接设置本端端口为UP 状态

3.两端均设置为强制模式
双方互相发送/I/码流，一端接收到/I/码流后，以为对端是与自己相匹配的端口，直接设置本端端口为UP 状态

MDI 表示平行平行网线,MDIX 表示交叉

MDI 口是快速以太网100BASE-T 定义的与介质有关接口（ Media Dependent Inte***ce ）。MDI 是指通过收发器发送的100BASE-T 信号，即100BASE-TX 、FX 或T4 信号。将集线器或交换机连接网络接口卡时， 其发送和接收对通常是相互连接的。集线器或交换机之间连接时，通常需要一条跨接电缆，其中的发送和接收对是反接的。MDI 是正常的UTP 或STP 连接，而MDI-X 即是UPLINK 口，MDI-X 连接器的发送和接收对是在内部反接的， 这就使得不同的设备（如集线器-集线器或集电器-交换机），可以利用常规的UTP 或STP 电缆实现背靠背的级联。

MDI 、MDIX 分别代表什么？

是网线的标准A 类接法和B 类接法.也就是人们通常所说的交叉网线和直联网线.直联网线就是白黄黄白绿蓝白兰绿白棕棕另一端同样如此.交叉网线就是另一真个1 和3,2 和6 对调.这样就成了交叉网线,可以用于两台PC 之间直接联接.MDI,MDIX 实在意思就是说网线顺序压错了没有关系.无论是直联的还是交叉的只要插上往都会自动实识.从而正确的加以使用.一般现在的交换机和路由器都具备此功能.由于都具备了.所以好多人就不在关注.以为这是基本的功能了.也不太在意网线的选择了

以太网交换机属于MDIX 设备， 输出的以太网口属于MDIX 接口，连接MDI 类设备(如PC 机)时，需要使用普通(平行)网线，假如采用交叉网线，是不能正确连接通讯的。

当前某些最新的以太网交换机，如华为-3Com 公司的Quidway S3526 以太网交换机的10／100M 以太网口具备智能MDI ／ MDIX 识别技术，可以自动识别连接的网线类型用户不管采用普通网线或者交叉网线均可以正确连接设备。极大方便了用户的使用。用户也可以对端口进行配置，将其强制配置成MDIX 或者MDI 工作方式。

端口自动翻转(Auto MDI/MDIX)- 路由器重要性能指标之一

我们通常在选购路由器时,都会发现这个一项"支持端口自动翻转".可能也并不会有人在意,但是这一功能万万不可却少.众所周知,网线分为:直通线,交叉线和反转线

直通线: 两头都是A 类(规范的制作方法,100M 接法)

交差线: 一头是A 类,一头是B 类

反转线: 一头是A 类,另一头是完全把A 反过来排

以上中:A 类: 白橙/ 橙/ 白绿/ 蓝/ 白蓝/ 绿/ 白棕/ 棕

B 类: 白绿/ 绿/ 白橙/ 蓝/ 白蓝/ 橙/白棕/ 棕

直通线用于连接不同类设备; 电脑--- 交换机, 交换机---- 路由器

交叉线用于连接相同类设备; 电脑---- 电脑, 交换机---- 交换机

反转线用于电脑直接连接路由器. 电脑---- 路由器

由以上可以看出,假如路由器不支持端口自动翻转(Auto MDI/MDIX) 话,那么我们连接它们时就必须严格遵守以上原则.即假如要直接与电脑连接就必须使用反转线.这样一来,就会给用户带来很多麻烦.因此路由器一旦支持端口自动翻转,用户就可以省往这些麻烦,你可以使用以上三种线中的任意一种就可以随意连接任何设备,所以大家在购买路由器时,一定要买带有这项功能的路由器.一般情况下,近段时间来上市的路由器都支持端口自动翻转.目前这项功能已经主流的功能之一

协商原理：

先从最初的10 兆以太网说起吧,为了维护链路的正常可用,接口要定期发送脉冲,假如在规定时间内,接口没有收到脉冲,就进进down 状态,假如两次收到脉冲,就转为up 状态,这种脉冲就是normal link pulse, 简称nlp. 其发送脉冲的间隔是16ms10 兆不支持自动协商,是由于只能发送nlp,而自动协商是要接口能发送flp(fast link pulse)脉冲,百兆,千兆口都能发送flp.flp 的发送间隔比nlp 要小很多.百兆接口发送flp 时,假如在规定时间内收到了响应,那接口可以进进百兆模式,假如超时没有收到flp, 只收到nlp,转而向下兼容,发送nlp,转为10 兆模式.而双工题目是在flp 中进行的,在一对接口中,相互发送flp, 在flp 中有个"速率双工能力"字段,2 个接口就是靠这个字段来协商双工题目的.而要能保证两者进行协商,条件是任何一方都不能手工指定双工,否则这个"速率双工能力"将被忽略.可能造成无法协商正确的双工结果.

举个例子:假如一边是自动协商,一边是100 兆全双工,那最后的结果是100 兆半双工.原因:100 兆是由于双方都发送flp, 而半双工的原因是手工指定全双工的一端将flp 中"速率双工能力"字段滞空.另外自动协商一端无法就双工能力进行协商,转为半双工.
所以100 兆和双工题目要具体,分别的考虑.因此,一个不支持自适应的设备（或手工指定模式的设备）是不会发出FLP 快速连接脉冲的（用于协商），只能发正常的NLP 正常连接脉冲。但是一个自适应的设备是发出FLP 的，但是由于没有收到对真个FLP，那么它就会一直向半双工往适应，所以会造成协商成半双工模式。

改正办法是全部手工指定，不要协商。或者全部启用协商。