2.4 以太网端口技术

2.4.1 端口自协商技术

以太网技术发展到100Mbps速率以后，出现了一个如何与原10Mbps以太网设备兼容的问题，自协商技术就是为了解决这个问题而制定的。

自协商功能允许一个网络设备将自己所支持的工作模式信息传达给网络上的对端，并接受对方可能传递过来的相应信息。自协商功能完全由物理层芯片设计实现，因此并不使用专用数据报文或带来任何高层协议开销。

自协商功能的基本机制就是将协商信息封装进一连串修改后的连接整合性测试脉冲（FLP快速连接脉冲）。每个网络设备必须能够在上电、管理命令或是用户干预时发出此串脉冲。快速连接脉冲包含一系列连接整合性测试脉冲组成的时钟/数字序列。将这些数据从中提取出来就可以得到对端设备支持的工作模式，以及一些用于协商握手机制的其他信息。

当协商双方都支持一种以上的工作方式时，需要有一个优先级方案来确定一个最终工作方式。如表2-4按优先级从高到低的顺序列出了IEEE 802.3自动协商的工作方式及优先级顺序，其基本思路是：100Mbps优于10Mbps，全双工优于半双工。100BASE-T4之所以优于100BASE-TX是因为100BASE-T4支持的线缆类型更丰富一些。100BASE-T4可使用3、4、5类非屏蔽双绞线（UTP）实现，用到了双绞线4对中的全部。100BASE-TX只能用5类非屏蔽双绞线（UTP）或者屏蔽双绞线（STP）实现，用到了双绞线4对中的2对。

光纤以太网是不支持自协商的。对光纤而言，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。在实际工作与项目中，对于所有介质的以太网，通过手动配置来确定端口参数，可以避免一些不必要的麻烦。

自协商的所有配置皆在端口视图下进行，介质两端的端口应同时配置。

1.自动协商功能的开启与关闭

● negotiation auto，开启自动协商功能；

● undo negotiation auto，关闭自动协商功能。

2.端口速率设置

● 手动设置端口速率时，需先关闭自动协商功能；

● speed{10|100|1000}，配置以太网端口的速率，默认为最大速率，单位为Mbps。

3.端口双工模式设置

● 手动设置端口双工模式时，需先关闭自动协商功能；

● duplex {full | half}，配置以太网端口的双工模式。默认为全双工模式。

4.配置验证

● display interface[interface-type[interface-number]]，查看端口信息；

● display this，查看端口配置。

2.4.2 端口聚合技术

端口聚合，也称为端口捆绑、端口聚集或链路聚合，即将两台交换机间的多条平行物理链路捆绑为一条大带宽的逻辑链路。使用链路聚合服务的上层实体把同一聚合组内的多条物理链路视为一条逻辑链路，数据通过聚合端口组进行传输。端口聚合具有以下优点。

1.增加网络带宽

端口聚合可以将多个连接的端口捆绑成为一个逻辑连接，捆绑后的带宽是每个独立端口的带宽总和。当端口的流量增加而成为限制网络性能的瓶颈时，采用支持该特性的交换机可以轻而易举地增加网络的带宽。如两台交换机间有4条100Mbps链路，捆绑后认为两台交换机间存在一条单向400Mbps、双向800Mbps带宽的逻辑链路，并且聚合链路在生成树环境中被认为是一条逻辑链路。

2.提高链路可靠性

聚合组可以实时监控同一聚合组内各个成员端口的状态，从而实现成员端口之间彼此动态备份。如果某个端口故障，聚合组能及时把数据流从其他端口传输。

3.流量负载分担

链路聚合后，系统根据一定的算法把不同的数据流分布到各成员端口，从而实现基于流的负载分担。通常对于二层数据流，系统根据源MAC地址及目的MAC地址来进行负载分担计算；对于三层数据流，则根据源IP地址及目的IP地址进行负载分担计算。

聚合端口成功的条件是两端的参数必须一致。参数包括物理参数和逻辑参数。物理参数包括进行聚合链路的数目、进行聚合链路的速率、进行聚合链路的双工方式；逻辑参数有：STP配置一致，包括端口的STP使能/关闭、与端口相连的链路属性（如点对点或非点对点）、STP优先级、路径开销、报文发送速率限制、是否环路保护、是否根保护、是否为边缘端口；QoS配置一致，包括流量限速、优先级标记、默认的802.1p优先级、带宽保证、拥塞避免、流重定向、流量统计等；VLAN 配置一致，包括端口允许通过的VLAN、端口默认VLAN ID；端口配置一致，包括端口的链路类型，如Trunk、Hybrid、Access属性。

端口聚合的实现有三种方法：手工负载分担模式、静态LACP（Link Aggregation Control Protocol，链路聚合控制协议）模式和动态 LACP 模式。在手工负载分担模式下，双方设备不需要启动聚合协议，双方不进行聚合组中成员端口状态的交互。静态LACP模式是一种利用LACP协议进行聚合参数协商、确定活动端口和非活动端口的链路聚合方式。该模式可实现M∶N模式，即M条活动链路与N条备份链路的模式。实现静态LACP模式时，需手工创建Eth-Trunk，手工加入Eth-Trunk成员端口。LACP协议除可以检测物理线路故障外，还可以检测链路层故障，提高容错性，保证成员链路的高可靠性。动态LACP模式的链路聚合，从Eth-Trunk的创建到加入成员端口都不需要人工的干预，由LACP协议自动协商完成。虽然这种方式对于用户来说很简单，但过于灵活，不便于管理，因此应用较少。

端口聚合相关配置分以下三个步骤完成。

（1）创建Eth-Trunk

● 执行命令interface eth-trunktrunk-id，进入Eth-Trunk端口视图；

● 执行命令mode {manual |lacp-static}，配置Eth-Trunk的工作模式，默认情况下，Eth-Trunk的工作模式为手工负载分担模式。

（2）向Eth-Trunk中加入成员端口

分以下两种情况，在Eth-Trunk端口视图下：

● 执行命令interface eth-trunk trunk-id，进入Eth-Trunk端口视图；

● 执行命令 trunkport interface-type {interface-number1[to interface-number2]}&<1-8>，增加成员端口，在成员端口视图下，执行命令eth-trunk trunk-id，将当前端口加入Eth-Trunk。

（3）配置验证

执行display eth-trunk，查看Eth-Trunk端口的配置信息。