SmartBits测试以太网网口模式
关键词：
以太网网口模式全双工半双工SmartBits吞吐量
摘要：
在测试视频会议终端的网口模式时，遇到了诸多问题。所以只能自己找些资料研究下了，希望给以后有同样困惑的同事做参考。
由于这块属于网络知识，为了找到标杆，所以想到了思科路由器交换机模拟软件(Cisco
packet tracer),下面会介绍不同网络模式下的通信情况和自适应最终的匹配值。
以太网口的两端工作模式（10M半双工、10M全双工、100M半双工、100M全双工、自协商）
Router(config-if)#duplex ?
autoEnable AUTO duplex configuration
fullForce full duplex operation
halfForce half-duplex operation
Router(config-if)#speed ?
10Force 10 Mbps operation
100Force 100 Mbps operation
autoEnable AUTO speed configuration
1.以太网口的两端工作模式（10M半双工、10M全双工、100M半双工、100M全双工、1000M半双工、1000M全双工和自协商）必须设置一致。
2.如果一端是固定模式(无论是10M、100M、1000M)，另外一端是自协商模式，即便能够协商成功，自协商的那一端也将只能工作在半双工模式。
3.如果一端工作在全双工模式，另外一端工作在半双工模式(包括自协商出来的半双工，也一样处理)，Ping是没有问题的，流量小的时候也没有任何问题，流量达到约15%以上时，就会出现冲突、错包，最终影响了工作性能！
4.对于两端工作模式都是自协商，最后协商成的结果是“两端都支持的工作模式中优先级最高的那一类”。
5.如果A端自协商，B端设置为100M全双工，A协商为100M半双工后，再强制将B改为10M全双工，A端也会马上向下协商到10M半双工；如果A端自协商，B端设置为10M全双工，A协商为10M半双工后，再强制将B改为100M全双工，会出现协商不成功，连接不上！这个时候，如果插拔一下网线，又会重新协商在100M半双工。
为了验证以上几点设计场景如下：
场景1
预置条件：
设备A路由器，设备B交换机，两台设备直接通过网线直连
操作步骤：
Step1：设置路由器A为10M半双工；
Step2：设置交换机B为自协商；
Step3：查看交换机B的自协商结果。
预期结果：
交换机B协商为10M半双工。
场景2
预置条件：
设备A路由器，设备B交换机，两台设备直接通过网线直连
操作步骤：
Step1：设置路由器A为10M全双工；
Step2：设置交换机B为自协商；
Step3：查看交换机B的自协商结果。
预期结果：
交换机B协商为10M半双工。
场景3
预置条件：
设备A路由器，设备B交换机，两台设备直接通过网线直连
操作步骤：
Step1：设置路由器A为100M半双工；
Step2：设置交换机B为自协商；
Step3：查看交换机B的自协商结果。
预期结果：
交换机B协商为100M半双工。
场景4
预置条件：
设备A路由器，设备B交换机，两台设备直接通过网线直连
操作步骤：
Step1：设置路由器A为100M全双工；
Step2：设置交换机B为自协商；
Step3：查看交换机B的自协商结果。
预期结果：
交换机B协商为100M半双工。
场景5：
场景5
场景6：
场景6
利用Cisco模拟器研究下不同固定模式下，另外一端自协商模式的结果。
固定模式模拟用的是路由器A，用的是Fastethernet0/0，连接另一端交换机B Fastethernet0/1
模拟器
配置
配置好路由器A后查看，交换机B的自协商结果：
自协商结果
场景2：设置路由器A为10M全双工，查看交换机B的自协商结果。
路由器A配置：
场景2
配置好路由器A后查看，交换机B的自协商结果：
场景2
场景3：设置路由器A为100M半双工，查看交换机B的自协商结果。
路由器A配置：
场景3
配置好路由器A后查看，交换机B的自协商结果：
场景3
场景4：设置路由器A为100M全双工，查看交换机B的自协商结果。
路由器A配置：
场景4
配置好路由器A后查看，交换机B的自协商结果：
场景4
场景5：
按拓扑图搭建环境：
场景5
在PC机端安装SmartFlow软件监控次场景下的网络吞吐量，如下：
网络吞吐量测试结果：
测试结果
场景6：
按拓扑图搭建环境：
场景6
在PC机端安装SmartFlow软件监控次场景下的网络吞吐量，如下：
网络吞吐量测试结果：
测试结果
场景5和场景6说明：
1、Throughput主要是在RFC1224中定义的，即在没有丢帧的情况，设备能否转发的数据包的速率。
2、帧长：RFC推荐7个典型，64、128、254、512、1024、1280、1518
从文件FullDelex.xlsx文件中可以看到各个帧长对应的吞吐量除了低帧率和高帧率的情况下基本满足我们的要求。
从文件HaltDelex.xlsx文件中可以看到平均吞吐量在15%左右。
其他场景说明
1、两端都设置为自协商（包括网速和全双工半双工状态）按上述方法查看全双工半双工状态，结果为100M全双工。
自动协商模式是端口根据另一端设备的连接速度和双工模式，自动把它的速度调节到最高的公共水平，即线路两端能具有的最快速度和双工模式。
自协商功能允许一个网络设备能够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，从而解决双工和10M/100M速率自协商问题。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包或带来任何高层协议开销。
自协商功能的基本机制是：每个网络设备在上电、管理命令发出、或是用户干预时发出FLP（快速连接脉冲），协商信息封装在这些FLP序列中。FLT中包含有时钟/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。当一个设备不能对FLP作出有效反应，而仅返回一个NLP（普通连接脉冲）时，它被作为一个10BASE-T兼容设备。快速链路脉冲FLP和普通链路脉冲NLP都仅使用于非屏蔽双绞线上，而不能应用在光纤媒体。
自动协商的内容主要包括双工模式、运行速率、流控等内容，一旦协商通过，链路两端的设备就锁定在这样一种运行模式下。1000M以太网也支持自协商，在此从略。
