1.2.1 速率与双工
对于一个交换机的接口来说,它的转发效率在很大程度上取决于它的速率(Speed)和双工模式(Duplex)。
交换机接口的速率是指这个接口每秒能够转发的比特数,这个参数的单位是bit/s。显然,管理员能够设置的交换机接口速率上限,是这个交换机接口的物理带宽,比如,一个百兆以太网接口能够设置的速率上限就是 100Mbit/s。此外,管理员可以将交换机接口速率设置为哪些数值与接口的类型有关。
双工模式是指接口传输数据的方向性。如果一个接口工作在全双工模式(FullDuplex)下,表示该接口的网络适配器(即网卡或网络接口卡)可以同时在收发两个方向上传输和处理数据。而如果一个接口工作在半双工模式(Half-Duplex)下,则代表数据的接收和发送不能同时进行。显然,数据收发是一个双边的问题,因此一个传输介质所连接的所有端口必须设置为同一种双工模式。
既然提到双工模式,我们在这里必须对冲突与冲突域的话题进行一点重要的补充。在本章的图1-6、图1-7和图1-8中,交换机的每个端口均与该端口的直连设备(网络适配器)处于同一个冲突域中。而我们在前文中就曾经明确提到,连接在同一个冲突域中的网络适配器是不能同时发送数据的,否则就会产生冲突。那么,既然在这3张图中,任何一个交换机的端口不能与自己的直连终端同时发送数据(即当其中一方在发送数据时另一方只能接收数据),那么读者应该能够结合双工模式的概念推断出这一点,即图1-6、图1-7和图1-8中所描述的每个交换机端口都工作在半双工模式下。
我们在这里必须指出的是,图1-6、图1-7和图1-8只是我们为了向读者传递冲突、冲突域和广播域的概念而刻意设计出来的环境。在当前实际的交换型以太网环境中,除非管理员手动将设备的端口设置为半双工模式,否则所有交换机端口都会自动工作在全双工模式下。所谓全双工模式,表示交换机的端口与其连接的那台终端设备可以不相干扰地同时发送数据,既然交换机端口与其直连终端的网络适配器可以同时发送数据而不会出现冲突,交换机端口与其直连设备的网络适配器也就不会如图1-6、图1-7和图1-8所示那样处于同一个冲突域中。如果对这两个自然段的内容进行一下概括,可以说,在交换型以太网中,只通过线缆连接了一台设备(网络适配器)的交换机端口默认工作在全双工模式下,而这种工作在全双工模式下端口是没有冲突域的,它们也可以与对端适配器同时发送数据而不用担心线缆上因信号叠加而产生冲突,此时这个端口的载波侦听多路访问机制也不会启用;如果一个交换机端口连接的是共享型介质,那么这个交换机端口就只能工作在半双工模式下,这个共享型介质所连接的所有网络适配器(其中也包括这个交换机端口)共同构成了一个冲突域,此时这个交换机端口的载波侦听多路访问机制也会启用。
除双工模式外,传输介质两侧端口的工作速率也要相互一致,否则无法实现通信。
如果网络中链路两端的设备都是华为交换机,则管理员通常不需要因为速率和双工的匹配问题而对交换机接口进行配置。在默认情况下,华为交换机的以太网接口会执行自动协商机制。链路两端的接口会相互协商通信可以采用的最佳速率和双工模式。
若管理员因某种原因(如华为交换机某个端口的对端设备已经设定了某种速率和双工模式,或者管理员希望修改协商的速率和双工模式结果等),希望强制为华为交换机的某个端口设置速率和双工模式,则应首先使用命令undo negotiation auto关闭该接口的自动协商功能,然后通过命令duplex {full | half}将该接口的双工模式静态设置为全双工或半双工模式,并通过命令speed speed静态设置接口的速率。
注释:
通过speed命令设置速率时,设置参数的单位为Mbit/s。比如,命令speed 10的作用是将该端口的速率设置为10 Mbit/s。
例1-1所示为管理员使用display interface命令查看交换机接口时,系统显示该接口当前的速率、双工模式和是否允许进行协商。
例1-1 查看交换机接口当前的速率和双工模式
<Huawei>display interface g0/0/21
GigabitEthernet0/0/21 current state : UP
Line protocol current state : UP
Description:
Switch Port, PVID : 1, TPID : 8100(Hex), The Maximum Frame Length is 1600
IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 5439-df1f-f5f0
Current system time: 2016-09-18 16:39:53-05:13
Port Mode: COMMON COPPER
Speed : 100, Loopback: NONE
Duplex: FULL,Negotiation: ENABLE
Mdi : AUTO, Flow-control: DISABLE
----------后面输出信息省略---------
上例的阴影部分显示,这个交换机接口的速率为100 Mbit/s,双工模式为全双工,该接口允许自动协商。
接下来,管理员使用命令undo negotiation auto禁用了接口的自动协商功能,然后分别通过命令 speed 和 duplex 将该接口的速率和双工模式分别静态设置为了 10 Mbit/s和半双工模式。具体配置过程见例1-2。
例1-2 设置交换机端口的双工模式和速率
[Huawei-GigabitEthernet0/0/21]undo negotiation auto
[Huawei-GigabitEthernet0/0/21]speed 10
[Huawei-GigabitEthernet0/0/21]duplex half
完成设置后,当管理员再次查看这个接口时可以看到,它的速率、双工模式和协商状态已经修改为了设置之后的参数,见例1-3。
例1-3 验证交换机接口的速率和双工模式
[Huawei]display interface g0/0/21
GigabitEthernet0/0/21 current state : UP
Line protocol current state : UP
Description:
Switch Port, PVID : 1, TPID : 8100(Hex), The Maximum Frame Length is 1600
IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 5439-df1f-f5f0
Current system time: 2016-09-18 16:43:54-05:13
Port Mode: COMMON COPPER
Speed : 10, Loopback: NONE
Duplex: HALF,Negotiation: DISABLE
Mdi : AUTO, Flow-control: DISABLE
----------后面输出信息省略---------
设置交换机接口速率与双工模式的命令与方法相当简单,这些配置也属于交换机最基本的操作方法,每一位读者都应该熟练掌握。
下面,我们通过这台交换机,验证交换机添加MAC地址表的原理以及MAC地址条目老化的原理。