以太网端口技术(流量控制)

华为机密， 华为机密，未经许可不得扩散
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与没有自协商机制的设备连接
不使用自协商机制会出现以下情况： 不使用自协商机制会出现以下情况：
无法实现端口的自动双速配置功能（ 10Mbit/s和100Mbit/s） 无法实现端口的自动双速配置功能（如10Mbit/s和100Mbit/s）
在半双工方式下，流量控制是通过后退压力（backpressure） 在半双工方式下，流量控制是通过后退压力（backpressure）技术实 现的，模拟产生碰撞，使得信息源降低发送速度。 现的，模拟产生碰撞，使得信息源降低发送速度。
在全双工方式下流量控制一般遵循IEEE 802. 标准。 在全双工方式下流量控制一般遵循IEEE 802.3x标准。
Receive Pair Transmit Pair
Receive Pair
不需要知道电缆另一端为MDI还是 不需要知道电缆另一端为MDI还是MDIX设备 还是MDIX设备
两种电缆（普通、交叉）都可连接交换机、集线器或NIC设备 两种电缆（普通、交叉）都可连接交换机、集线器或NIC设备
消除由于电缆配错引起的连接错误
DX000102 以太网端口技术
ISSUE 1.0
固网产品课程开发室
学习目标
学习完本课程，您应该能够： 学习完本课程，您应该能够： 掌握以太网类型(标准、快速、千兆) 掌握以太网类型(标准、快速、千兆) 掌握自协商技术 (Auto- Negotiation) (Auto掌握网线智能识别技术 (Auto-MDIX) (Auto掌握流控技术 (Flow-Control) (Flow掌握端口汇聚技术 (Link Aggregation)
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千兆以太网传输距离
技术标准
1000BaseT
线缆类型
铜质EIA/TIA5类 UTP）非屏蔽双绞线4 铜质EIA/TIA5类（UTP）非屏蔽双绞线4对
传输距离
100m 25m 550m/275m 2km2km-15km
1000BaseCX 铜质屏蔽双绞线 多模光纤，50/62.5um光纤 使用波长为850nm的激光 光纤， 1000BaseSX 多模光纤，50/62.5um光纤，使用波长为850nm的激光 单模光纤，9um光纤，使用波长为1300nm的激光 光纤 1000BaseLX 单模光纤，9um光纤，使用波长为1300nm的激光
发送部分
接受队列
接受部分
帧分发器
帧接收器
端口发 送队列
端口接 收队列
Port 1 Port 2 Port 3
…… Port n
来自百度文库
Port 1 Port 2 Port 3 …… Port n
聚合链路 （Aggregated Links)
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传输距离
100m 100m 550m550m-2km 2km2km-15km
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千兆以太网
千兆（1000Mbit/s） 千兆（1000Mbit/s）以太网网络定位 模型分类 接入层 汇聚层 核心层 网络定位
一般不使用 提供接入层和汇聚层设备间的高速连接 提供汇聚层和高速服务器的高速连接，提供核心 提供汇聚层和高速服务器的高速连接， 设备间的高速互联
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光纤上的自协商
对光纤以太网而言，得出的结论是： 对光纤以太网而言，得出的结论是：
链路两端的工作模式必须使用手工配置（速度、双工模式、流控等） 链路两端的工作模式必须使用手工配置（速度、双工模式、流控等），如 果光纤两端的配置不同，是不能正确通信的。 果光纤两端的配置不同，是不能正确通信的。
稳定状态的网络拥塞 端到端流量控制 比简单“ 比简单“停—启”更复杂的机制
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端口汇聚定义
端口汇聚 （Link Aggregation），也称为端口捆绑、端口聚集或链路 Aggregation） 也称为端口捆绑、 聚集。 聚集。
为交换机提供了端口捆绑的技术， 为交换机提供了端口捆绑的技术，允许两个交换机之间通过两个或多 个端口并行连接同时传输数据以提供更高的带宽。 个端口并行连接同时传输数据以提供更高的带宽。
端口汇聚应用
Server B Server C 2*100Mb/s Server D 2*1000Mb/s
1000Mb/s 2*100Mb/s
2*1000Mb/s 2*100Mb/s 4*100Mb/s Server A
100Mb/s
100Mb/s
100Mb/s
100Mb/s
10Mb/s
10Mb/s
最终用户和接入层交换机之间的连接 通常不使用 通常不使用
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快速以太网
快速以太网（100Mbit/s） 快速以太网（100Mbit/s）的网络定位
模型分类 接入层 汇聚层 核心层
网络定位
为高性能的PC机和工作站提供 为高性能的PC机和工作站提供100Mbit/s的接入 机和工作站提供100Mbit/s的接入 提供接入层和汇聚层的连接， 提供接入层和汇聚层的连接，提供汇聚层到核心层 的连接， 的连接，提供高速服务器的连接 提供交换设备间的连接
10Mb/s全双工 10Mb/s全双工 10Mb/s半双工 10Mb/s半双工
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自协商基本页信息
0 0 1 0 2 0 3 0 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Message Type Ethernet=00001 10BASE10BASE-T半双工 10BASE10BASE-T全双工 100BASE-TX半双工 100BASE-TX半双工 100BASE-TX全双工 100BASE-TX全双工 100BASE100BASE-T4 流控支持 远程故障指示 确认 下一页指示
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课程内容
第一节 以太网类型 第二节 端口技术 第三节 端口汇聚 第四节 端口配置
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以太网连接要求
以太网连接必须保证网络的性能
网络带宽 网络时延
以太网的性能需求主要取决于不同的应用
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全双工流量控制
PAUSE功能的应用场合： PAUSE功能的应用场合： 功能的应用场合
一对终端（简单的两点网络） 一对终端（简单的两点网络） 一个交换机和一个终端 交换机和交换机之间的链路
PAUSE功能不解决下列问题： PAUSE功能不解决下列问题： 功能不解决下列问题
千兆以太网的自协商机制已经实现。 千兆以太网的自协商机制已经实现。
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智能MDI/MDIX 智能
Transmit Pair
交叉网线
Transmit Pair Receive Pair
Receive Pair
Transmit Pair
直连网线
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自协商
100Mb/s自协商 100Mb/s自协商 100Mb/s全双工 100Mb/s全双工
端口2 端口2自动协商 端口3 端口3自动协商
10Mb/s自协商 10Mb/s自协商
端口1 端口1自动协商
端口4 端口4自动协商 端口5 端口5自动协商
无法确定双工工作模式
无法确定是否需要流量控制功能
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自协商优先级
优先级顺序
A B C D E
工作方式
100BASE100BASE-TX全双工 100BASE100BASE-T4 100BASE100BASE-TX 10BASE10BASE-T全双工 10BASE10BASE-T
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快速以太网传输距离
技术标准
100BaseTX 100BaseT4 100BaseFX
线缆类型
EIA/TIA5类 UTP）非屏蔽双绞线2 EIA/TIA5类（UTP）非屏蔽双绞线2对 EIA/TIA3、 EIA/TIA3、4、5类（UTP）非屏蔽双绞线4对 UTP）非屏蔽双绞线4 多模光纤（MMF） 多模光纤（MMF）线缆 单模光纤（SMF）线缆 单模光纤（SMF）
10Mb/s
10Mb/s
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配置端口工作速率
华为Quidway 3526/S3026 以太网交换机具有 个 10/100Base华为 Quidway S3526/S3026以太网交换机具有24个10/100Base-T端 以太网交换机具有24 口，端口的默认工作速率为10/100M自协商。 端口的默认工作速率为10/100M自协商。
端口汇聚是目前许多交换机支持的一个高级特性。 端口汇聚是目前许多交换机支持的一个高级特性。
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端口汇聚模型
Higher-layer Protocols System A Higher-layer Protocols System B
发送队列
简化10/100M网络安装维护， 简化10/100M网络安装维护，降低开销
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流量控制
当通过交换机一个端口的流量过大，超过了它的处理能力时， 当通过交换机一个端口的流量过大，超过了它的处理能力时，就会发 生端口阻塞。流量控制的作用是防止在出现阻塞的情况下丢帧。 生端口阻塞。流量控制的作用是防止在出现阻塞的情况下丢帧。
电子邮件 文件传输 实时语音、 实时语音、视频
网络性能取决于许多不同的因素。 网络性能取决于许多不同的因素。其中一个重要因素就是用来链接设 备的线缆的类型和布局。 备的线缆的类型和布局。
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解决以太网连接带宽问题
为用户增加带宽的两种方法： 为用户增加带宽的两种方法： 增加网络的总体带宽
组建交换式以太网， 组建交换式以太网，带宽独享 增加链路速率，10M 100M 1000M 增加链路速率，10M-100M-1000M
减少在同一共享介质线缆段上的设备数量减少用户
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标准以太网
标准以太网（10Mbit/s） 标准以太网（10Mbit/s）的网络定位 模型分类 接入层 汇聚层 核心层 网络定位
Reserved
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自协商信号
约100ns 时 钟 数 据 位 0 数 时 据 钟 位 1 约62.5µs
……
约2ms
数 据 位 13
数 时 据 钟 位 14
时 钟
整个报文按16ms间隔重复 整个报文按16ms间隔重复，直到自协商完成 间隔重复，
PAUSE帧利用了一个保留的组播地址 它不会被网桥和交换机所转发， PAUSE帧利用了一个保留的组播地址，它不会被网桥和交换机所转发， 帧利用了一个保留的组播地址， 这样，PAUSE帧不会产生附加信息量 这样，PAUSE帧不会产生附加信息量。 帧不会产生附加信息量。
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华为机密， 华为机密，未经许可不得扩散
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半双工流量控制
假装有冲突了，这样你 假装有冲突了， 就不会发个不停了！ 就不会发个不停了！
backpressure
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全双工流量控制
IEEE802. 标准定义了一种新方法，在全双工环境中去实现流量控制。 IEEE802.3x标准定义了一种新方法，在全双工环境中去实现流量控制。 交换机产生一个PAUSE帧 PAUSE帧使用一个保留的组播地址 01交换机产生一个PAUSE帧，PAUSE帧使用一个保留的组播地址：01帧使用一个保留的组播地址： 80-C2-00-00-01，将它发送给正在发送的站， 发送站接收到该帧后 ， 8000-00-01， 将它发送给正在发送的站，发送站接收到该帧后， 就会暂停或停止发送。 就会暂停或停止发送。