端口自适应带来的故障及其解决办法.docx
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端口自适应带来的故障及其解决办法
以太网端口自适应带来的网络故障及其解决方法
引言：
以太网自动协商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。
自协商功能允许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，从而解决双工和速率自协商问题。
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。
目前市面上的各厂商网络设备的以太网接口也基本上都支持这种机制。
但在实际由于各厂家网络设备实现该功能硬件可能存在差异，造成了网络连通的故障以及网络传输性能的下降，现结合实际阐述这种可能性的存在及其简单解决办法，希望对大家的实际工作有所帮助。
问题解决方法示例
实例一（不同厂商设备对接1000M接口与100M接口对接）：
四川甘孜应急通信站和北京主站的基本网络情况如图一所示，由于应急通信站通常位于比较偏远布线不叫困难的偏远山区，在连接方式上采用了通过卫星信道提供物理通道，再经过网络设备实现数据通信。
图一
两端的卫星调制解调器已调试完毕，信通通常。
但是在调试数据设备的时候出现了问题，即连接卫星调制解调器Traffic接口的CiscoISR2911路由器的HWIC1GE-SFP插槽Gigbit接口无法正常工作，Link及EN灯绿色正常，Traffic灯长灭没有流量进出。
1．调试过程：
登陆路由器通过showipintbrief命令查看接口状态，Status（物理）状态为UP，Protocol状态为Down，在路由器上ping卫星猫Traffic接口IP不通。
开始认为可能是卫星猫和路由器之间的连线应使用交叉线连接（Cisco设备对TA-568B直连、TA-568B交叉连线要求较为严格，出于OSI同层的设备必须使用交叉线连接且不是所有的设备、接口均支持交叉、直连线自适应），将原有直连线更换为交叉线后，接口状态为发生任何变化。
根据以往调试的经验由于Cisco设备的一些私有协议经常造成网络接口异常，因此在相应接口上关闭里Cisco发现协议及接口检测协议。
Router（config-if）#nokeepalive//关闭接口检测协议
Router（config-if）#nocdpenable//关闭cisco发现协议
showipintbrief命令查看接口状态，Status（物理）状态为UP，Protocol状态为UP，ping卫星猫Traffic接口IP不通。
通过Router#shrunintg1/0/0查看了该接口下的所有配置，并复制后采用Default命令重置了接口
Router（config）#defaultinterfaceg1/0/0
Buildingconfiguration...
InterfaceGigabitEthernet1/0/0settodefaultconfiguration
将备份的接口配置导入，问题依旧。
通过查看设备手册卫星猫Traffic接口为10/100M自适应接口，Cisco2911添加的HWIC1GE-SFP插槽接口为10/100/1000M自适应端口。
可能是由于端口模式不匹配造成无法正常通信，想通过强制路由器接口为100M全双工模式解决，登陆设备后，在接口模式下并没有发现有SPEED及Duplex命令来修改接口的速率及双工模式，经查看官方文档该模块不支持手工修改速率及双工，只有一条相关的negotiationauto命令，该提供了对支持IEEE802.3z（1000Mbps）标准网络接口的速率及双工自适应。
而对端卫星猫接口仅支持IEEE802.3（10/100M）的自适应，由于协商机制不同不能自动协商。
通过
Router（config-if）#nonegotiationauto关闭接口自动协商功能，仍无法正常通信。
Cisco2911自带的两个Gigbit接口已经连接了两台H3C的3610-28TP的10/100M电口，手头上有没有多余的其他设备能够串接在卫星猫及Cisco2911中间做测试，采取了如下方案：
1.通过Router#shrunintg0/0及g1/0/0查看两个接口（0/0为连接第一台3610Ethernet1/0/7的千兆电口，g1/0/0为连接卫星猫Traffic接口的HWIC1GE-SFP插槽千兆电口）所有配置，并复制到一个文本文件中;
2.通过Defaultinterface命令将两个接口重置
3．在第一台3610交换机上通过displaycurrent-configurationEthernet1/0/7命令查看连接Cisco2911g0/0接口的配置，并复制到一文本文件中
4．将Cisco2911G1/0/0接口连接至3610自带的千兆电口g1/1/2（可以通过displaybriefinterface命令确定当前那个千兆电口出于UP状态），g0/0接口连接至卫星猫的Traffic接口,调整后的连接如图二所示
图二
5．将备份的Cisco2911接口配置导入，即将原g0/0的配置与g1/0/0的配置互换
6．将备份的原连接Cisco2911g0/0接口的3610接口配置导入现连接2911g1/0/0接口的千兆电口g1/1/2中
7．在Cisco2911路由器的g1/0/0接口通过negotiationauto命令打开端口的自动协商
8．在Cisco2911g0/0及所连接的h3c3610交换机的Ethernet1/0/7接口上均通过duplexfull和speed100命令强制接口工作在100M全双工模式下
通过上述的调整后卫星猫、路由器所连接接口指示灯正常，路由器连接交换机指示灯正常，2911可正常ping通主站3845互联地址，各业务测试均正常。
2．经验总结：
通过上面的调试过程展示了不同厂商不同接口速率设备对接时可能出现的问题，另外，对于Cisco交换机如3560、3750、45、65等的千兆光、电接口也没有提供手动修改速率及双工模式的命令，与路由平台的negotiationauto命令类似提供了speednegotiation命令，功能相同，大家可视实际情况酌情使用。
另外，在修改接口配置、特别是重置接口时一定要先做好备份工作，以备后患。
实例二（同一厂商设备对接速率及双工不匹配）：
都城大厦办公区信息外网设备均采用H3C产品，网络采用折叠主干，各楼层H3C3600交换机堆叠通过多模光纤收发器连接至双核心H3C9508Gigbit光接口，基本拓扑如图三所示
图三
近日为了跳高网络性能需要对网络设备做调整，调整的主要工作就是减少核心交换机与各楼层连接各接口的ACL条目以及与各楼层相连接接口的速率及双工模式。
在调整速率及双工时出现了普遍的接口关闭状况，结合一个楼层的设备的调试过程加以说明分析，其他楼层类似从略。
1．调试过程：
9层交换机上联核心2光口配置如下：
[DC-JR-S3600-WW-0901-GigabitEthernet1/1/4]displaythis
#
interfaceGigabitEthernet1/1/4
duplexfull//手动强制全双工
speed1000//手动强制速率为1000m
portlink-typetrunk
porttrunkpermitvlan11080090011001110
descriptionconnecttoDC-HX-S9508-WW-02_g6/1/9
执行完手动强制速率及双工模式命令后，控制台弹出了端口down信息，端口关闭。
登陆到核心2查看连接9层九层交换机的千兆光口配置，及状态：
[DC-HX-S9508-WW-02-GigabitEthernet6/1/9]displaythis
descriptionconnecttoDC-JR-S3600-WW-0901_g1/1/4
portlink-typetrunk
porttrunkpermitvlanall
[DC-HX-S9508-WW-02-GigabitEthernet6/1/9]displayintg6/1/9
GigabitEthernet6/1/9currentstate:
DOWN
IPSendingFrames'FormatisPKTFMT_ETHNT_2,Hardwareaddressis0023-8938-c175
Description:
connecttoDC-JR-S3600-WW-0901_g1/1/4
默认情况下端口的速率及双工应工作在AUTO（自适应模式），但是在一端强制一端自适应的情况下，g6/1/9接口并没有自动匹配，速率和双工的不匹配是接口直接物理关闭。
通过强制速率及双工模式端口物理开启，与楼层交换机连接正常。
[DC-HX-S9508-WW-02-GigabitEthernet6/1/9]speed1000
[DC-HX-S9508-WW-02-GigabitEthernet6/1/9]duplexfull
[DC-HX-S9508-WW-02-GigabitEthernet6/1/9]displayintg6/1/9
GigabitEthernet6/1/9currentstate:
UP
IPSendingFrames'FormatisPKTFMT_ETHNT_2,Hardwareaddressis0023-8938-c175
Description:
connecttoDC-JR-S3600-WW-0901_g1/1/4
为了证明问题的普遍上，在处理完其他楼层的故障后我们又测试了两台3600交换机SFP接口通过LC光纤跳线直接相连，一边强制全双工1000M,一边自适应，自适应端口DOWN，手动强制后才能UP。
[S1]displaycurrent-configurationintg1/1/1
interfaceGigabitEthernet1/1/1
duplexfull
speed1000
[S2]intg1/1/1
[S2-GigabitEthernet1/1/1]speedauto
[S2-GigabitEthernet1/1/1]duplexauto
#Apr 200:
05:
52:
8592000S2L2INF/2/PORTLINKSTATUSCHANGE:
-1-
Trap1.3.6.1.6.3.1.1.5.3（linkDown）:
portIndexis4228041,ifAdminStatusis1,ifOperStatusis2
%Apr 200:
05:
53:
0712000S2L2INF/5/PORTLINKSTATUSCHANGE:
-1-
GigabitEthernet1/1/1isDOWN
[S2-GigabitEthernet1/1/1]duplexfull
[S2-GigabitEthernet1/1/1]speed1000
[S2-GigabitEthernet1/1/1]
#Apr 200:
06:
21:
4242000S2L2INF/2/PORTLINKSTATUSCHANGE:
-1-
Trap1.3.6.1.6.3.1.1.5.4（linkUp）:
portIndexis4228041,ifAdminStatusis1,ifOperStatusis1
%Apr 200:
06:
21:
6242000S2L2INF/5/PORTLINKSTATUSCHANGE:
-1-
GigabitEthernet1/1/1isUP
2．经验总结：
通过上面的调试过程展示了同一厂商设备对接时速率及双工模式匹配上可能存在的问题。
在实际工作中推荐将设备互连接口特别是光纤收发器接口两端均强制为合适的速率及双工。
实例三（PC网卡与交换机端口双工速率设置问题造成的网络性能）：
近日办公区内有些单位用户访问在使用飞秋、飞鸽传书等局域网工具及访问共享文件时速度较慢，希望予以解决。
这些用户都为同一单位，且各PC所连接入交换机端口也多出于同一VLAN，并没有跨路由通信的问题。
最终通过强制用户PC网卡和所连交换机接口为100M全双工（3600电口为10/100M接口）后，文件传输速率有了大幅度提升，现结合实际加以证明。
1．测试过程：
简单测试环境如图四所示，两台PC连接至一台H3C3600交换机的10/100M接口，两接口均处于ＶＬＡＮ２０中。
通过飞秋、文件共享、Http等方式验证接口速率及双工模式对文件传输性能的影响。
图四
1.1交换机端口及主机网卡均为自适应
交换机端口配置如下：
[H3C]displaycurrent-configurationinterfacee1/0/17
interfaceEthernet1/0/17
portaccessvlan20
[H3C]displaycurrent-configurationinterfacee1/0/19
interfaceEthernet1/0/19
portaccessvlan20
[H3C]displaybriefinterface
Interface:
Eth-EthernetGE-GigabitEthernetTENGE-tenGigabitEthernet
Loop-LoopBackVlan-Vlan-interfaceCas-Cascade
Speed/Duplex:
A-auto-negotiation
InterfaceLinkSpeedDuplexTypePVIDDescription
---------------------------------------------------------------------------
Eth1/0/17UPA100MAfullaccess20
Eth1/0/19UPA100MAfullaccess20
PC机网卡均设置为速率双工自适应，如下图：
（1）在1.187主机上通过IIS服务发布一虚拟目录，1.188主机通过浏览器访问虚拟目录、下载文件，传输速度大约在280kB/秒，如下图：
（2）在两台主机上通过飞秋工具传送一个较大的文件，传输速度大约420KB/s，如下图
（3）在1.187主机上共享一个名为test的目录，1.188主机通过UNC路径访问该共享目录、下载文件，同时使用NetPerSec软件测试当前的流量，如下图所示：
1.2交换机端口及主机网卡均为强制100M全双工
交换机端口配置如下：
[H3C]displaycurrent-configurationinte1/0/17
interfaceEthernet1/0/17
duplexfull
speed100
portaccessvlan20
[H3C]displaycurrent-configurationinte1/0/19
interfaceEthernet1/0/19
duplexfull
speed100
portaccessvlan20
[H3C]displaybriefinterface
Interface:
Eth-EthernetGE-GigabitEthernetTENGE-tenGigabitEthernet
Loop-LoopBackVlan-Vlan-interfaceCas-Cascade
Speed/Duplex:
A-auto-negotiation
InterfaceLinkSpeedDuplexTypePVIDDescription
-------------------------------------------------------------------------------
Eth1/0/17UP100Mfullaccess20
Eth1/0/19UP100Mfullaccess20
PC机网卡均设置为速率双工自适应，如下图：
（1）1.188主机通过浏览器访问187主机相同虚拟目录、下载文件，传输速度大约在7MB/秒，如下图：
（2）在两台主机上通过飞秋工具传送相同文件，传输速度大约11MB/s，如下图
（3）1.188主机通过UNC路径访问同一共享目录、下载同一文件，同时使用NetPerSec软件测试当前的流量，如下图所示：
2．经验总结：
通过上面的调试过程展示了主机网卡与交换机端口双工、速率匹配问题对网络性能的影响，在实际工作中建议将主机网卡与所连交换机端口（特别是千兆接口与百兆接口连接时）强制设置为两端均能够支持的最高速率及双工模式。
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