Niezgodność portu, szybkości i dupleksu

Niektóre połączenia nie działają nie dlatego, że sprzęt jest uszkodzony, lecz dlatego, że ustawienia po obu stronach się różnią. Niezgodność prędkości i dupleksu, a także błędna konfiguracja portu, powoduje słabą łączność lub jej brak nawet przy prawidłowym okablowaniu. Są to logiczne usterki warstwy 1/2: łącze fizyczne zostaje zestawione, ale oba końce nie mogą prawidłowo się komunikować, ponieważ skonfigurowano je inaczej.

Dupleks określa sposób wysyłania i odbierania danych przez łącze. Półdupleks pozwala w danym momencie nadawać albo odbierać, ale nie wykonywać obu czynności jednocześnie, podobnie jak krótkofalówka. Pełny dupleks umożliwia jednoczesne nadawanie i odbieranie, podobnie jak rozmowa telefoniczna. Współczesny przewodowy Ethernet korzysta z pełnego dupleksu. Gdy oba końce mają różne ustawienia dupleksu, wydajność gwałtownie spada, mimo że łącze wydaje się aktywne.

Automatyczna negocjacja pozwala dwóm połączonym urządzeniom automatycznie uzgodnić najlepszą wspólną prędkość (10/100/1000 Mb/s) i dupleks. Gdy oba końce korzystają z automatycznej negocjacji, zazwyczaj wybierają najwyższą obsługiwaną przez oba urządzenia prędkość w trybie pełnego dupleksu. Automatyczna negocjacja jest ustawieniem domyślnym i zalecanym, a także samodzielnie zapobiega większości problemów wynikających z niezgodności.

Niezgodność dupleksu występuje, gdy jeden koniec jest ustawiony na pełny dupleks, a drugi na półdupleks. Często dzieje się tak, gdy po jednej stronie ustawienia wprowadzono ręcznie, a druga strona automatycznie negocjuje tryb półdupleksu. Skutek jest bardzo niekorzystny: łącze działa, ale występują na nim późne kolizje, błędy i bardzo niska przepustowość. To klasyczna, myląca usterka — połączenie działa wolno, ale nie jest całkowicie niedostępne.

Niezgodność dupleksu powoduje charakterystyczne objawy: aktywne, ale bardzo wolne łącze, rosnące liczniki kolizji i błędów CRC po stronie półdupleksu oraz niestabilną wydajność pogarszającą się pod obciążeniem. Użytkownicy zgłaszają, że „sieć działa wolno”, a nie że „sieć nie działa”. Wykrycie kolizji i błędów na łączu pracującym z pełną prędkością wskazuje bezpośrednio na problem z dupleksem.

Niezgodności często pojawiają się, gdy administrator ręcznie ustawi prędkość i dupleks po jednej stronie, pozostawiając drugą stronę w trybie automatycznym. Strona działająca automatycznie nie może wykryć ręcznie ustawionego dupleksu i domyślnie wybiera półdupleks, podczas gdy po stronie ręcznej pozostaje pełny dupleks. Rozwiązaniem jest spójność: należy włączyć automatyczną negocjację na obu końcach albo ręcznie ustawić identyczne parametry po obu stronach.

Niezgodność prędkości, w której jeden koniec jest ustawiony na prędkość nieoczekiwaną przez drugi, zazwyczaj całkowicie uniemożliwia aktywację łącza, ponieważ porty nie mogą uzgodnić częstotliwości zegara. W przeciwieństwie do niezgodności dupleksu, która pozostawia wolne, ale działające łącze, niezgodność prędkości często oznacza brak sygnału łącza. Oba problemy wynikają z niespójnych ustawień wprowadzonych ręcznie.

Oprócz prędkości i dupleksu port przełącznika może być nieprawidłowo skonfigurowany: administracyjnie wyłączony (shutdown), przypisany do niewłaściwej sieci VLAN, ustawiony jako nieprawidłowy typ portu albo wyłączony przez zabezpieczenia portu po naruszeniu zasad. Wyłączony port lub port przypisany do niewłaściwej sieci VLAN może wyglądać dla użytkownika jak niedziałające łącze, mimo że kabel jest sprawny.

Polecenia przełącznika ujawniają te problemy. Stan interfejsu pokazuje, czy port jest aktywny, nieaktywny czy znajduje się w stanie err-disabled, a także jego wynegocjowaną prędkość i dupleks, sieć VLAN oraz liczniki błędów. Odczyt tych informacji to najszybszy sposób potwierdzenia niezgodności lub błędnej konfiguracji. Sam port informuje, jakie parametry wynegocjował i jakie błędy wykrywa.

Aby naprawić problemy z dupleksem i prędkością, należy uzgodnić ustawienia obu końców: najlepiej ustawić automatyczną negocjację po obu stronach albo ręcznie skonfigurować zgodną prędkość i dupleks na obu końcach. W przypadku problemów z portem należy ponownie włączyć port wyłączony poleceniem shutdown, poprawić sieć VLAN albo usunąć stan err-disabled po usunięciu jego przyczyny. Spójność ustawień obu końców jest podstawową zasadą każdej naprawy.

Zapobiegaj tym problemom, stosując wszędzie automatyczną negocjację, chyba że konkretne urządzenie wymaga ustawień ręcznych; takie wyjątki należy wtedy udokumentować. Spójna polityka konfiguracji oraz sprawdzanie statystyk interfejsu podczas konfiguracji zapobiegają niezgodnościom, zanim odczują je użytkownicy. Gdy pojawiają się wolne łącza z kolizjami, w pierwszej kolejności należy podejrzewać dupleks.

Sprawdź swoją wiedzę o niezgodnościach.

Dowiedziałeś się o niezgodnościach. Najważniejsze informacje:

• Dupleks: półdupleks (transmisja tylko w jednym kierunku naraz) i pełny dupleks (transmisja w obu kierunkach jednocześnie).
• Automatyczna negocjacja uzgadnia prędkość i dupleks; jest ustawieniem domyślnym.
• Niezgodność dupleksu = wolne łącze z kolizjami i błędami CRC.
• Niezgodność prędkości często oznacza całkowity brak łącza.
• Należy sprawdzić stan portu pod kątem wyłączenia, niewłaściwej sieci VLAN lub stanu err-disabled.