以太网PORT功能交流

1、主要内容:应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层7654321OSI 的体系结构应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构无连接分组交付服务运输服务 (可靠或不可靠)各种应用服务TCP/IP 的三个服务层次五层协议的体系结构五层协议的体系结构五层协议的体系结构五层协议的体系结构数据链路层5 应用层4 运输层3 网络层2 数据链路层1 物理层MAC层与物理层连接层与物理层连接半双工MAC跟物理层之间至少有六种信号：接收数据线发送数据线接收数据指示发送数据指示载波侦听冲突发生MAC子层半双工M

2、AC（CSMA/CD）HalfDuplexMACPhysical_Layer数据线指示信号冲突和检测信号全双工MAC跟物理层之间至少有四种信号：接收数据线发送数据线接收数据指示发送数据指示MAC子层全双工MACHalfDuplexMACPhysical_Layer数据线指示信号MAC层与物理层连接层与物理层连接几种以太网帧:Ethernet V1： 由Xerox公司创建.Ethernet_IIDMACSMAC Length/TDATA/PADFCSLength/Type值含义Length/T 1536Length/T = 1500代表了该帧的类型代表了该帧的长度跟IEEE802.3完全兼容.以

3、太网的事实标准.物理层标准:10BASE210BASE510BASE-T100BASE-TX 运行在两对五类双绞线上的快速以太网100BASE-T2 运行在2对三类双绞线上的快速以太网100BASE-T4 运行在四对三类双绞线上的快速以太网100BASE-FX 运行在光纤上的快速以太网光纤类型可单模可多模1000BASE-SX 多模光纤,S指发出的光信号是短波长的形式1000BASE-LX 单模光纤L指发出的光信号是长波长的形式1000BASE-CX 运行在同轴电缆上的1000M以太网1000BASE-TX 10GBase-SR 局域网300米850nm多模光纤10GBase-LR 局域网10

4、公里1310nm单模光纤10GBase-ER 局域网40公里1550nm单模光纤10GBase-SW 广域网300米850nm多模光纤10GBase-LW 广域网10公里1310nm单模光纤10GBase-EW 广域网40公里1550nm单模光纤 MDI/MDIX Digital Diagnostic Monitor Virtual Cable Tester/cable diagnostic POEBroadcast Rate ControlMulticast Rate Control DLF抑制/Destination Lookup Failure 帧长度 流量统计 L2 PORT BRID

5、GE IPG自动协商（一）自动协商（一）目前存在的以太网运行情况有多种组合，如果按照实际情况配置，非常不方便，通过自动协商，可以让局域网设备自动配置运行方式，避免复杂的手工配置。双工方式运行速率全双工半双工10M100M1000M10G自动协商（二）自动协商（二）双绞线物理链路在空闲的时候以周期16ms发送脉冲，如果在这16ms中间插入周期更小1.6ms的脉冲，两端设备也能够辨认。于是，我们可以使用1.6ms的脉冲来携带自动协商信息。自动协商实现基础16ms每个大脉冲插入16小脉冲自动协商（三）自动协商（三）系统加电的时候，检测自动协商标志，如果允许，则从配置寄存器读出支持模式标志，编码后通过

6、空闲脉冲发送出去。发送出去的编码格式称为基页。如果接收到对方的基页，则跟自己发送的基页比较，找出支持能力的交集，选取最优组合运行。编码支持能力双工模式运行速率流量控制.101001010111000101001101010101.自动协商（四）自动协商（四）根据通常情况下运行效率最好的原则选择最优组合。在本例中，交换机和PC将以100M全双工模式运行。协商原则运行速率双工模式100M10M全双工半双工运行速率双工模式100M10M全双工半双工思考图中，两个以太网交换机安装了百兆以太网接口卡，但其中A交换机不支持自动协商功能，它的工作模式固定为：1.全双工模式请问，在交换机B上做怎样的配置，才能

7、使两交换机正确建立千兆以太网通信链路？自动协商（五）自动协商（五）MDI/MDIXMedia Dependent Interface MDI:平行线,白黄 黄 白绿 蓝 白兰 绿 白棕 棕 另一端同样如此.MDIX:交叉线,另一端的1和3,2和6对调.这样就成了交叉线.typedef enum _shr_port_mdix_e _SHR_PORT_MDIX_AUTO, _SHR_PORT_MDIX_FORCE_AUTO, _SHR_PORT_MDIX_NORMAL, _SHR_PORT_MDIX_XOVER, _SHR_PORT_MDIX_COUNT /* last, please */ _s

8、hr_port_mdix_t;光电切换光电切换为了节省成本,同时也为了市场占有率.一此PHY是可以支持光口,也支持电口.那么这个怎么用呢?电口光口光电复用示意图Two-wire interface ID: Data Fields Address A0hSuch as:Vendor name SFP vendor name (ASCII)Vendor OUI SFP vendor IEEE company IDVendor PN Part number provided by SFP vendor (ASCII)Digital Diagnostic MonitorTwo-wire interfa

9、ce ID: Data Fields Address A0hSuch as:Voltage High AlarmVoltage Low AlarmVoltage High WarningVoltage Low WarningCurrent,Rx power,Tx power,Temperaturecable diagnostic线路诊断分析测试功能，可以检测线路和线路连接是否异常，并能准确定位到Cable发生故障的位置，方便网络管理和故障定位。快速以太网电口和千兆以太网电口均使用网线连接到其他设备。网线中有四对双绞线，其中快速以太网电口使用1-2、3-6两对双绞线，千兆以太网电口使用1-2、3

10、-6、4-5、7-8全部四对双绞线。线路检测可以检测到每一对双绞线的状态，线路状态包括以下几种：1Open：线路短路2Short：线路开路3Mismatch：线路阻抗不匹配4Good：线路正常5Broken：线路开路或短路6Unknown：未知或没有检测出结果7Fail：检测失败如果线路故障，测试结果输出线路故障的位置；如果线路正常，则输出正常线路的大致长度。POEPOE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作做何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供

11、电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。 POE的两种供电方法:中间跨接法 Mid Span:使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电.末端跨接法 End-Span:是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率。 流量控制流量控制在GE模式下，数据突发量非常大，如果不采取适当措施，可能大量的丢数据包。流量控制：1.数据接收端发现接收缓冲区快用 完，向对端发送PAUSE帧；2.对端接收到PAUSE帧后暂停发 送，暂停时间由PAUSE帧指定；3.如果在PAUSE指定的时间内数 据处理完，则发送延迟为0的

12、 PAUSE帧，对方收到后马上恢 复发送。流量控制方式：1.对称2.不对称大量数据PAUSE帧Rate Control广播抑制/组播抑制/DLF抑制,在同一款芯片上,三种实现方式相同.但不同的芯片实现方式不同.100M/s DLF100M/s BCABCpcApcBpcC1.为什么抑制?2.如何来抑制?L2 PORT BRIDGEIPGIEEE 802.3 关于帧间隔的说明关于帧间隔的说明:“1.4.147 Inter-Packet Gap (IPG): A delay or time gap between CSMA/CD packets intended to provide interf

13、rame recovery time for other CSMA/CD sublayers and for the Physical Medium. (See IEEE 802.3,.1 and .2.) For example, for 10BASE-T, the IPG is 9.6 s (96 bit times); for 100BASE-T, the IPG is 0.96 s (96 bit times)”1.是否可设?2.应用小技巧:问题:如何去计算特定带宽下,特定帧长时,发送的字节数?L2 PORT BRIDGE作用:寄存器说明:IEEE标准只定义

14、32寄存器,各厂商都对标准进行了扩展.大多采用shadow寄存器,或者page 寄存器的方式.作用:寄存器说明:IEEE标准只定义32寄存器,各厂商都对标准进行了扩展.大多采用shadow寄存器,或者page寄存器的方式.常见于:Broadcom shadow方式.Marvell page方式.以下以Marvell PHY1112为例,作简单介绍:1.Control RegisterBit 15:ResetBit 14:Internal LoopbackBit 13:Speed Selection (LSB)Bit 12:Auto-Negotiation EnableBit 11:Power

15、DownBit 10:IsolateBit 9:Restart Auto-NegotiationBit 8:Duplex ModeBit 7:Collision Test EnableBit 6:Speed Selection (MSB)Bit 5 - 0:Reserved2. STATUS3. PHY IDENTIFIER_14. PHY IDENTIFIER_25. AUTO-NEGOTIATION ADVERTISEMENT6.Auto-Negotiation Link Partner Ability Register.9.1000BASE-T Control Register10.10

16、00BASE-T Status Register 作用作用:同步同步PHY与与MAC之间的状态之间的状态提供提供link 事情事情维护维护PHY的一些状态的一些状态 硬件扫描硬件扫描: 软件扫描软件扫描:typedef struct ls_cntl_s charlc_taskname16; sal_mutex_t lc_lock; /* Synchronization */ pbmp_t lc_pbm_hw; /* Hardware link scan ports */ pbmp_t lc_pbm_sw; /* Software link scan ports */ pbmp_t lc_pbm_hw_upd; /* Ports requiring HW link re-scan */ pbmp_t lc_pbm_sgmii_autoneg_port; /* Ports with SGMII autoneg */ int lc_hw_change; /* HW Link state has changed */ ls_handler_t *lc_handler; /* List of handlers */ VOL int lc_us; /* Time be