Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ethernet қосылысының сигнализация механизмі
Ethernet connection signaling mechanism
Автокелісу – бұл бұрмаланған жұп арқылы Ethernet пайдаланатын сигнализация механизмі және процедурасы, оның арқасында екі қосылған құрылғы жылдамдық, дуплекс режимі және ағынды басқару сияқты ортақ тарату параметрлерін таңдайды. Осы процесте, қосылған құрылғылар бірінші кезекте осы параметрлерге қатысты мүмкіндіктерін бөліседі, содан кейін олар екеуі де қолдайтын ең жоғары өнімділікті тарату режимін таңдайды. Бұрмаланған жұп үшін автокелісу IEEE 802.3 стандартының 28-тармағында сипатталған және бастапқыда Fast Ethernet стандартында қосымша компонент болды. Ол 10BASE T пайдаланатын стандартты байланыс импульстерімен (NLP) кері үйлесімді. Протокол Gigabit Ethernet стандартында айтарлықтай кеңейтілді және бұрмаланған жұп арқылы 1000BASE T гигабит Ethernet үшін міндетті болып табылады. OSI моделінде автокелісу физикалық қабатта орналасқан.
Autonegotiation is a signaling mechanism and procedure used by Ethernet over twisted pair by which two connected devices choose common transmission parameters, such as speed, duplex mode, and flow control. In this process, the connected devices first share their capabilities regarding these parameters and then choose the highest performance transmission mode they both support. Autonegotiation for twisted pair is defined in clause 28 of IEEE 802.3. and was originally an optional component in the Fast Ethernet standard. It is backwards compatible with the normal link pulses (NLP) used by 10BASE T. The protocol was significantly extended in the Gigabit Ethernet standard, and is mandatory for 1000BASE T gigabit Ethernet over twisted pair. In the OSI model, autonegotiation resides in the physical layer.
Стандарттау және өзара іс-қимыл
1995 жылы Fast Ethernet стандарты жарияланды. Бұл, сол кабельдер үшін жаңа жылдамдық опциясын ұсынғандықтан, қосылған желілік адаптерлерге ең жақсы ортақ жұмыс режимін келісуге мүмкіндік берді. IEEE 802.3 стандартының 28-тармағында қамтылған автокелісу протоколы National Semiconductor компаниясының NWay деп аталатын патенттелген технологиясы негізінде әзірленді. Компания, өз жүйесін пайдалану үшін бір реттік лицензиялық төлемді талап ете отырып, кепілдеме хат берді. Кейіннен бұл патент құқығын басқа компания сатып алды. Автокелісу спецификациясының алғашқы нұсқасы, 1995 жылғы IEEE 802.3u Fast Ethernet стандартында, әртүрлі өндірушілерде әртүрліше іске асырылды, бұл өзара үйлесімсіздік мәселелеріне әкелді. Бұл мәселелер көптеген желі әкімшілерін әрбір желілік интерфейстің жылдамдығы мен дуплекс режимін қолмен орнатуға итермеледі. Дегенмен, қолмен конфигурациялау дуплекс қақтығыстарына алып келуі мүмкін. Мұндай қақтығыстарды анықтау қиын болуы мүмкін, себебі желі номиналды түрде жұмыс істей береді. Ping сияқты қарапайым желілік тест құралдары жарамды қосылымды көрсете алады. Алайда, дуплекс қақтығысының салдарынан болатын трансляцияны тоқтату және Ethernet кадрларын жоғалту желінің өнімділігіне елеулі әсер етеді. Дуплекс қақтығысы орын алған кезде, жартылай дуплекс режимін пайдаланатын жақ кешіккен соқтығысуларды хабарлайды, ал толық дуплекс режимін пайдаланатын жақ FCS қателерін хабарлайды. Автокелісу спецификациясы 1998 жылы IEEE 802.3 стандартының жаңа нұсқасында жақсартылды. 1999 жылы IEEE 802.3ab Gigabit Ethernet стандарты жарияланды, онда 1000BASE T үшін міндетті автокелісу талабы қойылды. Автокелісу 1000BASE TX және 10GBASE T іске асырулары үшін де міндетті болып табылады. Қазіргі уақытта көптеген желілік жабдық өндірушілері барлық кіру порттарында автокелісуді пайдалануды және оны заводтық параметрлерде қосуды ұсынады.
In 1995, the Fast Ethernet standard was released. Because this introduced a new speed option for the same wires, it included a means for connected network adapters to negotiate the best possible shared mode of operation. The autonegotiation protocol included in IEEE 802.3 clause 28 was developed from a patented technology by National Semiconductor known as NWay. The company gave a letter of assurance for anyone to use their system for a one time license fee. Another company has since bought the rights to that patent. The first version of the autonegotiation specification, in the 1995 IEEE 802.3u Fast Ethernet standard, was implemented differently by different manufacturers leading to interoperability issues. These problems led many network administrators to manually set the speed and duplex mode of each network interface. However, the use of manual configurations may lead to duplex mismatches. These can be difficult to diagnose because the network is nominally working. Simple network testing utilities such as ping may report a valid connection. However, network performance will be significantly impacted by transmission aborts and subsequent Ethernet frame drops that result from a duplex mismatch. When a duplex mismatch is occurring, the side of the connection that is using half duplex will report late collisions, while the side using full duplex will report FCS errors. The autonegotiation specification was improved in the 1998 release of IEEE 802.3. This was followed by the release of the IEEE 802.3ab Gigabit Ethernet standard in 1999 which specified mandatory autonegotiation for 1000BASE T. Autonegotiation is also mandatory for 1000BASE TX and 10GBASE T implementations. Currently, most network equipment manufacturers recommend using autonegotiation on all access ports and enable it as a factory default setting.
Функция
Автожаңарту бірнеше беру жылдамдықтарын, әртүрлі дуплекс режимдерін (жартылай дуплекс және толық дуплекс) және бірдей жылдамдықпен әртүрлі беру стандарттарын қолдай алатын құрылғылармен қолданылуы мүмкін (бірақ практикада әр жылдамдық үшін тек бір стандарт ғана кеңінен қолдау табады). Автожаңарту кезінде әрбір құрылғы өзінің технологиялық мүмкіндіктерін, яғни жұмыс істеудің мүмкін болатын режимдерін жариялайды. Ең жақсы ортақ режим таңдалады, жоғары жылдамдық төмен жылдамдыққа басым, ал бірдей жылдамдықпен толық дуплекс жартылай дуплекске басым. Автожаңартуды қолдайтын құрылғы, автожаңартуды қолдамайтын құрылғыға қосылғанда параллель анықтау қолданылады. Бұл құрылғы автожаңартуды қолдамаса немесе құрылғыда автожаңарту өшірілген болса болады. Мұндай жағдайда автожаңартуды қолдайтын құрылғы екінші құрылғымен жылдамдықты анықтап, сәйкестендіре алады. Бұл процедура дуплекс мүмкіндіктерін анықтай алмайды, сондықтан жартылай дуплекс әрқашан қолданылады. Жылдамдық пен дуплекс режимінен басқа, автожаңарту гигабит Ethernet үшін бас-құл параметрлерін жеткізу үшін де қолданылады.
Autonegotiation can be used by devices that are capable of more than one transmission rate, different duplex modes (half duplex and full duplex), and different transmission standards at the same speed (though in practice only one standard at each speed is widely supported). During autonegotiation, each device declares its technology abilities, that is, its possible modes of operation. The best common mode is chosen, with higher speed preferred over lower, and full duplex preferred over half duplex at the same speed. Parallel detection is used when a device that is capable of autonegotiation is connected to one that is not. This happens if a device does not support autonegotiation or autonegotiation is disabled on a device. In this condition, the device that is capable of autonegotiation can determine and match speed with the other device. This procedure cannot determine duplex capability, so half duplex is always assumed. Other than speed and duplex mode, autonegotiation is used to communicate the master slave parameters for gigabit Ethernet.
Электрлік сигналдар
Автонегоциация 10BASE T құрылғыларында басқа құрылғымен байланыс бар екенін анықтау үшін қолданылатын импульстерге ұқсас импульстерге негізделген. Бұл байланыс тұтастығын тексеру (LIT) импульстері Ethernet құрылғылары кез келген кадрларды жібермегенде немесе қабылдамағанда жіберіледі. Олар – 100 номиналды ұзақтықты, 200 максималды импульстік енділікті, 16 уақыт аралығында, 8 уақыт ауытқуына төзімділікпен шығарылатын тек оң электр импульстері. Құрылғы 50–150 мс-қа дейін бірде-бір кадр немесе екі LIT импульсі қабылдамаса, байланыс бұзылғанын анықтайды. Бұл схеманың жұмыс істеуі үшін құрылғылар кез келген ақпаратты қабылдағанда да LIT импульстарын жіберуі керек. Автонегоциация спецификациясында бұл импульстерді қалыпты байланыс импульстері (NLP) деп атайды. Автонегоциациямен қолданылатын NLP әлі де бір полярлы, тек оң және номиналды ұзақтығы 100; бірақ әр LIT импульсі 17-ден 33 импульске дейін, 125 арақашықтықта жіберілетін импульстардан тұратын жарылыспен алмастырылады. Әрбір импульс жарылысы жылдам байланыс импульсі (FLP) жарылысы деп аталады. FLP жарылысының басталуы арасындағы уақыт аралығы NLP арасындағы уақыт аралығымен бірдей. FLP жарылысы 125 уақыт аралығында 14 толеранттылықпен 17 NLP-дан тұрады. Екі рет бір-біріне жалғасқан NLP-ның әрбір жұбының арасында (яғни импульс жұбының бірінші NLP-нен кейінгі 62,5 уақыт аралығында) қосымша оң импульс болуы мүмкін. Қосымша импульстің болуы логикалық 1-ді, оның болмауы логикалық 0-ді білдіреді. Нәтижесінде, әрбір FLP-де 16 биттік деректер сөзі болады. Бұл деректер сөзі сілтеме код сөзі (LCW) деп аталады. LCW биттері 0-ден 15-ке дейін нөмірленеді, мұнда 0 биті уақыт бойынша алғашқы импульске және 15 биті соңғы импульске сәйкес келеді.
Autonegotiation is based on pulses similar to those used by 10BASE T devices to detect the presence of a connection to another device. These link integrity test (LIT) pulses are sent by Ethernet devices when they are not sending or receiving any frames. They are unipolar positive only electrical pulses of a nominal duration of 100, with a maximum pulse width of 200, generated at a 16 time interval with a timing variation tolerance of 8. A device detects the failure of a link if neither a frame nor two of the LIT pulses is received for 50 150 ms. For this scheme to work, devices must send LIT pulses regardless of receiving any. In the autonegotiation specification these pulses are called normal link pulses (NLP). NLPs used by autonegotiation are still unipolar, positive only, and with a nominal duration of 100; but each LIT is replaced by a pulse burst consisting of 17 to 33 pulses sent 125 apart. Each pulse burst is called a fast link pulse (FLP) burst. The time interval between the start of each FLP burst is the same 16 as between NLPs. The FLP burst consists of 17 NLP at a 125 time interval with a tolerance of 14. Between each pair of two consecutive NLPs (i. e. at 62.5 after first NLP of the pulse pair) an additional positive pulse may be present. The presence of this additional pulse indicates a logical 1, its absence a logical 0. As a result, every FLP contains a 16 bit data word. This data word is called a link code word (LCW). The bits of the LCW are numbered from 0 to 15, where bit 0 corresponds to the first possible pulse in time and bit 15 to the last.
Дюплекс сәйкессіздік
Дюплекстік сәйкессіздік екі қосылған құрылғы әртүрлі дуплекстік режимдерде конфигурацияланған кезде пайда болады. Мысалы, егер біреуі автокелісу үшін конфигурацияланса, ал екіншісі толық дуплекс (автокелісусіз) тұрақты жұмыс режиміне ие болса, мұндай жағдай тууы мүмкін. Мұндай жағдайларда автокелісу құрылғысы жұмыс жылдамдығын дұрыс анықтайды, бірақ дуплекс режимін дұрыс анықтай алмайды. Нәтижесінде, ол жылдамдықты дұрыс орнатады, бірақ жартылай дуплекс режимін қабылдайды. Егер бір құрылғы толық дуплекс режимінде, ал екіншісі жартылай дуплекс режимінде жұмыс істесе, байланыс тек өте төмен өнімділікпен ғана сенімді жұмыс істейді. Толық дуплекс құрылғысы деректерді қабылдау кезінде де жібере алады. Дегенмен, егер жартылай дуплекс құрылғысы деректерді жіберіп жатқанда қабылдаса, ол соқтығысуды сезінеді және деректерді жіберуді тоқтатады, содан кейін кадрды қайта жіберуге тырысады. Толық дуплекс құрылғысы тоқтатылған хабарламалар бойынша фреймді тексеру тізбегінің (FCS) қателерін хабарлайды. Уақытына байланысты, жартылай дуплекс құрылғысы кешіккен соқтығысуды сезіне алады, ол CSMA/CD-нің қалыпты салдары емес, қатты қате ретінде қарастырылады және кадрды қайта жіберуге тырыспауы мүмкін. Толық дуплекс құрылғысы ешқандай соқтығысуды байқамайды және кадр қатесіз қабылданды деп есептейді. Жарым дуплекс жағынан хабарланған (кешіккен) соқтығысулар мен толық дуплекс жағынан хабарланған FCS қателерінің бұл комбинациясы дуплекстік сәйкессіздік бар екенін көрсетеді.
A duplex mismatch occurs when two connected devices are configured in different duplex modes. This may happen, for example, if one is configured for autonegotiation while the other one has a fixed mode of operation that is full duplex (no autonegotiation). In such conditions, the autonegotiation device correctly detects the speed of operation, but is unable to correctly detect the duplex mode. As a result, it sets the correct speed but assumes half duplex mode. When a device is operating in full duplex while the other one operates in half duplex, the connection works reliably only at a very low throughput. A full duplex device may transmit data while it is receiving. However, if the half duplex device receives data while it is sending, it senses a collision and aborts transmission and then attempts to resend the frame. The full duplex device will report frame check sequence (FCS) errors on the aborted transmissions. Depending on timing, the half duplex device may sense a late collision, which it will interpret as a hard error rather than a normal consequence of CSMA/CD and may not attempt to resend the frame. The full duplex device does not detect any collision and assumes the frame was received without error. This combination of (late) collisions reported at the half duplex end and FCS errors reported by the full duplex end are indicators that a duplex mismatch is present.