光网络以太网端口属性功能介绍(转)

时间:2024-03-13 13:38:37

2.3        全双工以太网

把双绞线作为以太网的传输介质不但提高了灵活性和降低了成本,而且引入了一种高效的运行模式——全双工模式。所谓全双工,就是数据的发送和接收可以同时进行,互不干扰。传统的网络设备HUB是不支持全双工的,因为HUB的内部是一条总线,数据接收和发送都是在该总线上进行,无法实现全双工通信。

 

2.4        自协商

因为以太网的速率和双工类型的多样性,为减少对接失败的情况和人工配置的复杂度,引入了自协商(Auto-Negotiation)的机制。前面在介绍各种以太网物理层标准时已经涉及到许多自协商的内容,自协商包括速率的自协商(1000/100/10M)、双工的自协商(全/半双工)和流控的自协商。我们通常所说的自协商指速率和双工的自协商,支持自协商的网口对接时,通过一种标准的协商机制,可以向对端通告自己支持的速率和双工模式,协商完成后自动将双方的速率(包括双工模式)设为双方都支持的最高速率(包括双工模式)。自协商的机制在双绞线和光纤上时不同的,下面我们分别介绍。

双绞线链路上的自动协商建立在一种低层的以太网机制上。对于10BASE-T,如果没有数据传输链路也并不是一直在空闲,而是不断的互相发送一种间隔16±8ms的脉冲信号(称为普通链路脉冲,NLP),任何双绞线以太网接口都应该能识别这种信号。为了实现自协商,采用一种称为快速链路脉冲(FLP)的信号代替NLP,FLP的脉冲数更多,可以携带更多的信息,物理层通过对FLP的解码完成自协商的过程。

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图2.1  FLP与NLP

一个FLP包括33个脉冲位,其中17奇数位的脉冲表示时钟,16个偶数位的脉冲表示数据信息。如果一个偶数位出现脉冲就表示逻辑1,如果一个偶数位没有脉冲就表示逻辑0 。通过这种方式链路2端的设备就可以将自己的状态编码后通过FLP发送出去,并根据接收到的信息完成自协商的过程 。

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图2.2 FLP解码

那么自协商的过程是由什么控制完成的?FLP发送的自协商信息来自哪里?这里就要提到几个重要的寄存器--MII(媒质无关接口)寄存器:

a) MII control register (Register 0)

b) MII status register (Register 1)

c) Auto-Negotiation advertisement register (Register 4)

d) Auto-Negotiation link partner ability register (Register 5)

e) Auto-Negotiation expansion register (Register 6)

MII control 寄存器提供自协商使能、禁止和复位的控制机制;MII status 寄存器提供本端物理层支持的各种模式信息; Auto-Negotiation advertisement包括本端通告的PHY的能力,该寄存器的内容直接映射到FLP; Auto-Negotiation link partner寄存器则存放通过FLP收到的对端的通告的PHY的能力; Auto-Negotiation expansion寄存器则存放一些与自协商相关的扩展信息,例如是否支持Next Page等。如果支持Next Page功能(如1000BASE-T就需要用到Next Page),则还要引入一个Auto-Negotiation next page transmit 寄存器,以支持对标准自协商的扩展。

到这里,我们已经对双绞线上的自协商机制进行了详细的解释,下面我们将涉及光纤上的以太网协商机制(1000BASE-X)。显然1000BASE-X的自协商无法利用以太网上的FLP完成,而是通过Configuration有序集中封装自协商信息实现的。同样,1000BSE-X也为自协商定义了一系列GMII(G比特媒质无关接口)寄存器:

a) Control register (Register 0);

b) Status register (Register 1);

c) AN advertisement register (Register 4);

d) AN link partner ability base page register (Register 5);

e) AN expansion register (Register 6);

f) Extended Status register (Register 15)