交换机在江湖】第十一章接口配置锦囊妙计之三----端口自协商

交换机在江湖官方号 2014-6-10 14:46:08 最新回复：2020-07-21 20:18:25

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上一回说到诸葛神人四处招兵买马，待机讨伐中原。百姓素闻蜀军乃仁义之师，皆纷纷归顺，以壮大其阵营。为便于及时下发军令，诸葛神人决定为新兵营帐再买入一批华为交换机。当然这次的设备安装和调测还是让张飞来打头阵。

经过前两回的配置端口组和端口隔离操作，张飞自信满满，以为不需要丞相妙计，自己便可以解决问题，于是决定先自己捣鼓。可是当他将设备之间的接口连线并上电后，发现有些接口仍然处于Down状态，排查半天仍然没有解决问题，无奈之下只好打开第三个锦囊，曰：速率双工，助你成功。自动协商，往来无妨。

姜维见张飞遇到难题，前来助阵。受丞相锦囊妙计的点拨，很快就找到故障问题的定位思路。“飞飞，我们还是先一步步排查吧，先问你个问题，如何查看接口是否处于Up状态？”

“这有何难，在当前接口视图下执行命令display this interface就可以查看接口状态了。”

“飞飞只知其一，不知其二，待我详细告知。先看下display this interface回显信息：

<HUAWEI> system-view

[HUAWEI] interface gigabitethernet 1/0/1

[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1] display this interface

GigabitEthernet 1/0/1 current state : UP

Line protocol current state : UP

……

回显信息中的current state和Line protocol current state含义和区别如下：

1.current state表示接口的物理状态，和三层业务及协议没有关系。

2.Line protocol current state表示该接口的协议状态，与协议有关。

对于二层物理接口，一般物理状态current state为Up，协议状态Line protocol current state就会是Up的。例如，二层物理接口连线正确，并且接口属性配置正常后，物理状态current state和协议状态Line protocol current state都是处于Up状态。

对于三层物理接口，只有物理状态current state为Up，并且协议协商也成功后，协议状态Line protocol current state才会是Up的。例如，三层物理接口连线正确，并且接口属性配置正常后，如果没有配置IP地址，则物理状态current state为Up，但协议状态Line protocol current state处于Down状态。

当我们设备连线后，在没有配置接口IP地址等操作之前，需要保证接口物理状态即current state是Up即可。”

“这个我都知道了，关键是我想知道接口物理状态为啥处于Down了。”

“这就要引出我们的重点啦―只有链路两端接口双工模式和速率都保持一致，接口物理状态才可以Up。如何保持一致呢？自协商机制或者非自协商机制（强制配置机制）都可以实现。”

双工模式

双工模式分为全双工和半双工。全双工是指接口在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行；而半双工是指一个时间段内只有一个动作发生，即接口某一时间段只接收报文或只发送报文。举一个全双工的例子，一条东西走向的宽阔马路，可允许两辆马车迎面通过。当甲辆马车自东向西行驶，乙辆马车自西向东行驶时，两车可以同时行进，互不影响。这个例子中宽阔的马路代表的就是全双工链路，甲、乙两辆马车分别代表的就是发送方向报文和接收方向报文。再举一个半双工例子，一根独木桥，同时只能允许一个人通过，当有甲、乙两人从河岸两端迎面走过来时，这种情况下就只能是一个人在桥头先停下来，等待另外一个人走过来后，再继续走过去。这个例子中独木桥代表的就是半双工链路，甲、乙两人代表的就是发送方向报文和接收方向报文。全双工相对于半双工的好处在于迟延小，速度快。当数据流量较大时，工作在半双工模式的链路就会出现冲突、错包，最终影响了工作性能。因此半双工已经逐步退出历史舞台啦。

接口速率

接口速率决定了接口传输数据的带宽，一般接口有百兆（100Mbit/s）、千兆（1000 Mbit/s）、万兆（10000Mbit/s）等速率类型。不同速率的接口也是可以对接成功的，其工作速率最终是需要保持一致的。例如，千兆（1000 Mbit/s）接口和百兆（100Mbit/s）接口对接，工作速率肯定是双方均支持的速率，一般会是工作在100Mbit/s。这个例子也可以看出，接口速率不一定就是其工作速率哦，一般工作速率会小于或等于接口速率。

接口自协商

自协商功能就是给互连设备提供一种交换信息的方式，使物理链路两端的设备通过交互信息自动选择同样的工作参数（包括双工模式和速率），以使其自动配置传输能力，达到双方能够都能支持的最大值。

链路两端的协商模式必须保持一致。如果链路两端的协商模式不一致，例如本端配置为非自协商模式，对端配置为自协商模式，则本端接口可能为Up或Down状态，但对端一定为Down状态。链路之间仍无法正常通信。

“这个接口当前工作速率、双工模式、自协商模式信息，我怎么查看呢？”

“还是在链路两端接口均执行命令display this interface，查看接口的双工模式、速率、协商模式信息，并根据回显中相关信息字段来进行故障定位。具体的字段信息如下表所示。

回显信息字段	显示信息解释说明	后续操作
Negotiation	接口自协商状态。 o 显示信息是“ENABLE”表示接口工作在自协商状态。 o 显示信息是“DISABLE”表示接口工作在非自协商状态即强制模式。	保持链路两端接口的协商模式一致，要么都工作在自协商模式下，要么都工作在非自协商模式下。在接口视图下可以使用negotiation auto命令调整接口的自协商模式。如果自协商模式下接口仍然Down，可以尝试将两端接口均修改为非自协商模式，并强制两边速率、双工模式保持一致。
Speed	接口当前工作速率。	在非自协商模式下如果设备两端接口速率不一致，请在接口视图下执行speed命令调整接口速率保持一致。
Duplex	接口双工模式。	在非自协商模式下如果设备两端接口双工模式不一致，请在接口视图下执行duplex命令调整接口双工模式保持一致。

故障排查小窍门：保持链路两端接口工作在自协商模式，物理状态处于Down时，可以先在链路两端接口视图下依次执行命令shutdown和undo shutdown；也可以执行命令restart，重启接口，目的是接口重新进行一次自协商。如果接口仍然物理状态处于Down，则在链路两端接口视图执行命令undo negotiation auto，配置以太网接口工作在非自协商模式，并强制指定速率和双工模式，使其保持一致。

飞飞，按照丞相妙计，你的端口故障问题自然迎刃而解了。”

“铛铛铛，问题解决了，接口全部都UP了，搞定收工。”

“飞飞莫急，我还有补充：如果自协商的接口速率与实际现网要求不符，可通过手动配置接口速率来控制协商的结果。下面就根据我军营帐组网图给你解释下：

中军大营、士兵大营、辎重大营上行接入交换机Switch的接口速率均为1000Mbit/s，交换机Switch与外部网络相连接口GE1/0/4的速率也为1000Mbit/s。如果在Switch上不指定自协商速率，则接口GE1/0/1、GE1/0/2和GE1/0/3和各自连接的营帐接口速率协商的结果将都为1000Mbit/s，当我军三个大营同时以1000Mbit/s速率对外发送数据时，就可能会造成出接口GE1/0/4拥塞。

“所有接口都是自协商的情况下，最终速率都是接口支持的最大速率，三个入接口都是1000Mbit/s，一个出接口只有1000Mbit/s，（1000 Mbit/s +1000 Mbit/s +1000 Mbit/s）>1000 Mbit/s，出接口数据报文肯定会拥塞了，那拥塞问题咋解决呢？”

“很简单，在自协商模式下，我们也可以控制最终协商的速率。将GE1/0/1、GE1/0/2和GE1/0/3三个接口的自协商最大速率控制在100Mbit/s以内，则虽然中军大营、士兵大营、辎重大营接口速率均为1000bit/s，但根据自协商结果是链路两端均支持的最大速率这一原则，最终接口协商后的速率也只是100Mbit/s，（100 Mbit/s +100Mbit/s +100Mbit/s）<1000 Mbit/s，拥塞问题就解决了。