一文解析以太網(wǎng)自動(dòng)協(xié)商技術(shù)

以太網(wǎng)自動(dòng)協(xié)商（Ethernet Auto-Negotiation）是一種機(jī)制，它允許以太網(wǎng)設(shè)備（如交換機(jī)、路由器、服務(wù)器等）自動(dòng)確定最佳的連接速度和雙工模式。這種機(jī)制的出現(xiàn)是為了解決不同以太網(wǎng)設(shè)備之間的兼容性問(wèn)題，特別是在速度和雙工模式方面的不匹配問(wèn)題。

在早期的以太網(wǎng)中，設(shè)備通常工作在低速的10Mbps和半雙工模式下。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了支持全雙工、100Mbps、甚至1000Mbps（千兆以太網(wǎng)）的設(shè)備。為了保護(hù)以前的投資，新的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)通常都向后兼容，這意味著新的設(shè)備需要能夠與舊設(shè)備進(jìn)行通信。

然而，如果兩臺(tái)互聯(lián)的以太網(wǎng)設(shè)備之間沒(méi)有一種機(jī)制來(lái)協(xié)商最佳的工作方式，那么它們可能無(wú)法正常工作。為了解決這個(gè)問(wèn)題，以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定者引入了自動(dòng)協(xié)商機(jī)制。

當(dāng)兩個(gè)支持自動(dòng)協(xié)商的設(shè)備連接時(shí)，它們會(huì)交換信息以確定彼此的能力，并選擇一種共同支持的最高性能工作模式。這種協(xié)商過(guò)程是自動(dòng)的，無(wú)需用戶干預(yù)。一旦協(xié)商完成，設(shè)備就會(huì)以協(xié)商好的速度和雙工模式進(jìn)行通信。

自動(dòng)協(xié)商不僅解決了速度和雙工模式不匹配的問(wèn)題，還提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性。它允許不同類型的設(shè)備無(wú)縫地連接到同一網(wǎng)絡(luò)中，并自動(dòng)適應(yīng)彼此的性能。這使得以太網(wǎng)成為一種非常靈活和可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)景，包括企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、家庭網(wǎng)絡(luò)等。

眾所 周知，早期的以太網(wǎng)工作在低速的10M，半雙工狀態(tài)，后來(lái)隨著網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的，又出現(xiàn)了交換機(jī)--支持全雙工，100M，1000M，甚至最新的萬(wàn)兆以太網(wǎng)。為了保護(hù)以前的投資，新的標(biāo)準(zhǔn)一般都向下兼容比如100M的系統(tǒng)能夠支持就的10M，半雙工。但是這樣同時(shí)又產(chǎn)生了一個(gè)新的問(wèn)題，如果沒(méi)有某種機(jī)制能夠讓兩臺(tái)互聯(lián)的以太網(wǎng)設(shè)備之間能夠協(xié)商獲得兩者都能接受的最佳工作方式的話，你只能通過(guò)手工設(shè)置來(lái)保證通訊雙方工作狀態(tài)的一致性！

這對(duì)于有少量這種問(wèn)題的網(wǎng)絡(luò)也許是個(gè)小問(wèn)題，但是對(duì)于存在大量這種問(wèn)題的網(wǎng)絡(luò)而言就是一個(gè)頭疼的問(wèn)題。幸好，以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)制定者推出了自動(dòng)協(xié)商(Auto-Negotiation)這種機(jī)制，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

說(shuō)完這個(gè)自動(dòng)協(xié)商機(jī)制用來(lái)解決什么問(wèn)題，我們?cè)僦v講自動(dòng)協(xié)商機(jī)制是如何協(xié)商的.Auto-Negotiation實(shí)際上我們可以把它看作成一種主動(dòng)地協(xié)商方式,具有這種功能的設(shè)備會(huì)主動(dòng)與對(duì)方協(xié)商,并且等待對(duì)端返回協(xié)商結(jié)果,它不僅能夠協(xié)商兩端的工作速度是10M,還是100M還是1000M,而且還可以協(xié)商兩端工作的雙工方式是半雙工還是全雙工.

自動(dòng)協(xié)商 Auto-negotiation

802．3標(biāo)準(zhǔn)中的第28條是這樣定義自動(dòng)協(xié)商功能的：它允許一個(gè)設(shè)備向鏈路遠(yuǎn)端的設(shè)備通告自己所運(yùn)行的工作方式，并且偵測(cè)遠(yuǎn)端通告的相應(yīng)的運(yùn) 行方式。自動(dòng)協(xié)商的目的是給共享一條鏈路的兩臺(tái)設(shè)備提供一種交換信息的方法，并自動(dòng)配置它們工作在最優(yōu)能力下。

Auto-Negotiation可以看作成一種主動(dòng)地協(xié)商方式,具有這種功能的設(shè)備會(huì)主動(dòng)與對(duì)方協(xié)商,并且等待對(duì)端返回協(xié)商結(jié)果,它不僅能夠協(xié)商兩端的工作速度是10M,還是100M還是1000M,而且還可以協(xié)商兩端工作的雙工方式是半雙工還是全雙工。

Auto-Negotiation通過(guò)和對(duì)端交換一種FLP(Fast Link Pluse)的特殊Frame,里面包含了自己這端可以支持的工作組合方式(速度/雙工方式),對(duì)端收到之后和自己可以支持的工作組合方式相比較選擇一種最佳的工作方式.

當(dāng)交換FLP時(shí)，兩個(gè)站點(diǎn)根據(jù)以下從高到低的優(yōu)先級(jí)偵測(cè)雙方共有的最佳方式。

1000BASE-T全雙工
1000BASE-T
100BASE-T2 全雙工
100BASE-TX 全雙工
100BASE-T2
100BASE-T4
100BASE-TX
10BASE-T 全雙工
10BASE-T

例如，A和B正在自動(dòng)協(xié)商，并且A具有10/100/1000全半雙工的能力，但是B只有10/100全半雙工的能力，這樣雙方共有的最高鏈路能力為100，全雙工。一旦雙方進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商，鏈路就會(huì)運(yùn)行在雙方能夠支持的最佳能力下。

以太網(wǎng)自動(dòng)協(xié)商和手工協(xié)商有什么區(qū)別

以太網(wǎng)自動(dòng)協(xié)商（Auto-Negotiation）和手工協(xié)商（Manual Configuration）之間的主要區(qū)別在于配置網(wǎng)絡(luò)連接的方式。

自動(dòng)協(xié)商：

自動(dòng)協(xié)商是一種以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)功能，允許兩個(gè)以太網(wǎng)設(shè)備在連接時(shí)自動(dòng)確定最佳的通信參數(shù)，如速率（10M、100M、1000M等）和雙工模式（半雙工或全雙工）。當(dāng)兩個(gè)支持自動(dòng)協(xié)商的設(shè)備相互連接時(shí)，它們會(huì)交換信息，了解彼此的能力，并選擇一種共同支持的最高性能配置。自動(dòng)協(xié)商簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)配置過(guò)程，降低了人為錯(cuò)誤的可能性，并提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和兼容性。

手工協(xié)商：

相比之下，手工協(xié)商需要網(wǎng)絡(luò)管理員手動(dòng)配置每個(gè)以太網(wǎng)設(shè)備的通信參數(shù)。這包括設(shè)置速率、雙工模式以及其他可能的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。手工配置通常在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不支持自動(dòng)協(xié)商或自動(dòng)協(xié)商失敗時(shí)使用。然而，手工配置增加了出錯(cuò)的可能性，因?yàn)楣芾韱T需要確保兩端設(shè)備的設(shè)置完全匹配。任何不匹配都可能導(dǎo)致連接問(wèn)題，如速度降低或連接失敗。

總的來(lái)說(shuō)，自動(dòng)協(xié)商提供了一種更加簡(jiǎn)單、可靠和高效的方式來(lái)配置以太網(wǎng)連接。然而，在某些情況下，如設(shè)備兼容性問(wèn)題或特定網(wǎng)絡(luò)需求，手工配置可能是必要的。在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)根據(jù)具體情況選擇最適合的配置方法。

審核編輯：黃飛