พอร์ตสวิตช์อุตสาหกรรมที่แสดง LINK UP ยืนยันว่าชั้นกายภาพได้สร้างลิงก์ในโหมดใดโหมดหนึ่งแล้ว แต่ไม่ได้พิสูจน์ว่าปลายทั้งสองเลือกความเร็ว ลักษณะการทำงานแบบดูเพล็กซ์ หรือความสามารถในการควบคุมการไหลของข้อมูลตรงกัน การเจรจาอัตโนมัติของ Ethernet เป็นกระบวนการของ PHY ซึ่งอุปกรณ์ทั้งสองประกาศความสามารถ ระบุความสามารถที่มีร่วมกัน และใช้ลำดับความสำคัญตามมาตรฐานในการเลือกโหมด การตั้งค่าแบบบังคับ คู่สายที่มีคุณภาพก้ำกึ่ง หรือความแตกต่างในการนำไปใช้งาน ยังคงอาจทำให้ความเร็วต่ำ เฟรมสูญหาย เกิดความหน่วง หรือลิงก์ติดดับซ้ำ ๆ ได้
เหตุใด PHY ทั้งสองจึงแลกเปลี่ยนความสามารถกันก่อน
ก่อนที่เฟรมของแอปพลิเคชันจะส่งผ่านลิงก์ Ethernet สายทองแดง PHY แต่ละฝั่งต้องตรวจพบอุปกรณ์ปลายทางและระบุโหมดการทำงานที่ทั้งสองฝ่ายรองรับได้ เมื่อเปิดใช้การเจรจาอัตโนมัติ ชุดพัลส์ Fast Link Pulse หรือ FLP จะเข้ารหัสเวิร์ดความสามารถ ข้อมูลที่ประกาศอาจรวมถึงความเร็วที่รองรับ ฟูลดูเพล็กซ์หรือฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ความสามารถในการหยุดพักการส่งข้อมูล การตอบรับ และหน้าข้อมูลเพิ่มเติม พัลส์เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของชั้นกายภาพ ไม่ใช่แพ็กเก็ต VLAN หรือ IP
แต่ละฝั่งจะหาความสามารถที่มีร่วมกันระหว่างความสามารถของตนเองกับข้อมูลที่อีกฝั่งประกาศ หากสวิตช์อุตสาหกรรมรองรับกิกะบิตฟูลดูเพล็กซ์ ขณะที่ตัวควบคุมรุ่นเก่ารองรับเพียง 100BASE-TX ฟูลดูเพล็กซ์ ผลลัพธ์ร่วมกันควรเป็น 100BASE-TX ฟูลดูเพล็กซ์ ดังนั้น ความสามารถที่ประกาศจึงแตกต่างจากโหมดที่ใช้งานจริง ในการแก้ไขปัญหาควรเก็บข้อมูลทั้งความสามารถที่ฝั่งตนเองประกาศและสถานะลิงก์ที่ได้จากการเจรจา
วิธีเลือกความเร็วและดูเพล็กซ์
การเจรจาอัตโนมัติไม่ได้เพียงเลือกตัวเลขที่มากที่สุด แต่ใช้ลำดับความสำคัญที่กำหนดไว้สำหรับโหมดที่ทั้งสองฝ่ายรองรับ หลังจากเลือกโหมดแล้ว PHY จะกำหนดค่าการส่งสัญญาณ สัญญาณนาฬิกา และลักษณะทางไฟฟ้า ขณะที่ MAC จะใช้โหมดการจัดการเฟรมที่สอดคล้องกัน ฟูลดูเพล็กซ์รองรับการส่งและรับพร้อมกัน และไม่ใช้กระบวนการจัดการการชนกันแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์
ลิงก์กิกะบิตผ่านสายทองแดงยังต้องอาศัยคู่สายที่จำเป็นครบทุกคู่และกระบวนการฝึกปรับสัญญาณที่สำเร็จ คู่สายที่ขาดหาย การเข้าหัวที่ไม่ดี สัญญาณรบกวนข้ามคู่สายที่มากเกินไป หรือความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ อาจทำให้ไม่สามารถทำงานที่ความเร็วกิกะบิตได้ พอร์ตอาจลดความเร็วลงเป็น 100 Mbps หรือฝึกปรับสัญญาณใหม่ซ้ำ ๆ อาการนี้ชี้ให้ตรวจสอบช่องทางสัญญาณทั้งหมด รวมถึงสายแพตช์ ขั้วต่อ แผงแพตช์ และสายที่ติดตั้งหน้างาน ไม่ได้พิสูจน์ว่าสวิตช์มีปัญหาด้านประสิทธิภาพ
เหตุใดการตรวจจับแบบขนานจึงอาจทำให้ดูเพล็กซ์ไม่ตรงกัน
หากปลายด้านหนึ่งปิดการเจรจาอัตโนมัติและบังคับใช้โหมด 10 หรือ 100 Mbps ปลายที่ตั้งค่าอัตโนมัติอาจใช้การตรวจจับแบบขนานเพื่ออนุมานความเร็วจากสัญญาณที่ได้รับ โดยทั่วไป การตรวจจับแบบขนานไม่สามารถทราบความสามารถด้านดูเพล็กซ์ของอีกฝั่งที่ตั้งค่าแบบบังคับได้ ดังนั้น ฝั่งอัตโนมัติอาจเลือกฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ขณะที่ฝั่งที่ตั้งค่าแบบบังคับยังคงเป็นฟูลดูเพล็กซ์
ดูเพล็กซ์ที่ไม่ตรงกันไม่ได้ทำให้ลิงก์ล่มเสมอไป เมื่อมีทราฟฟิกน้อย ลิงก์อาจดูเหมือนทำงานปกติ เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น อัตราการรับส่งข้อมูลทั้งสองทิศทางจะไม่สมมาตร การส่งซ้ำและความหน่วงจะเพิ่มขึ้น และข้อผิดพลาด FCS การชนกันล่าช้า หรือตัวนับที่เกี่ยวข้องอาจเพิ่มขึ้น ชื่อตัวนับแตกต่างกันไปตามชิปเซ็ต วิศวกรจึงควรพิจารณาความสัมพันธ์ของข้อมูลจากปลายทั้งสอง ข้อมูลที่จับแพ็กเก็ตได้ และพฤติกรรมของแอปพลิเคชัน
วิเคราะห์อาการจากกลไกทางกายภาพ
เมื่อพอร์ตเลือกความเร็วได้ต่ำกว่าที่คาดไว้อย่างต่อเนื่อง ให้เปรียบเทียบความสามารถที่ทั้งสองฝ่ายประกาศก่อน จากนั้นข้ามช่องทางสายที่ติดตั้งไว้โดยใช้สายสั้นที่ทราบว่าใช้งานได้ดี หากกลับมาทำงานได้เมื่อใช้สายสั้น สาเหตุน่าจะเกี่ยวข้องกับการจัดคู่สาย การเข้าหัว ขั้วต่อ หรือลิงก์ถาวร หากยังคงมีปัญหา ให้หันไปตรวจสอบการกำหนดค่าพอร์ต ความสามารถที่รองรับ เฟิร์มแวร์ และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ
หากความเร็วถูกต้องแต่ทราฟฟิกในทิศทางหนึ่งช้า หรือตัวนับข้อผิดพลาดเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ให้ตรวจสอบว่าดูเพล็กซ์ตรงกันหรือไม่ Energy Efficient Ethernet สามารถเข้าสู่สถานะใช้พลังงานต่ำในช่วงที่ไม่มีการรับส่งข้อมูลได้ อุปกรณ์บางคู่ที่ใช้งานร่วมกันอาจเกิดความหน่วงเป็นครั้งคราวเมื่อโหลดต่ำ การเปรียบเทียบแบบควบคุมโดยตั้งค่า EEE ให้เหมือนกันทั้งสองฝั่งสามารถให้หลักฐานได้ แต่ไม่ควรถือว่าการดีขึ้นเพียงครั้งเดียวเป็นข้อพิสูจน์ที่สรุปได้แน่นอน
เก็บหลักฐานก่อนเปลี่ยนแปลงพอร์ต
บันทึกสถานะที่กำหนดโดยผู้ดูแลระบบ ความสามารถที่ประกาศ ความเร็วและดูเพล็กซ์ที่ได้จากการเจรจา การตั้งค่าหยุดพักการส่งข้อมูล สถานะ EEE การเปลี่ยนสถานะลิงก์ และตัวนับข้อผิดพลาดของทั้งสองฝั่ง หากจำเป็นต้องจับแพ็กเก็ต ให้บันทึกจุดมิเรอร์ ทิศทางทราฟฟิก และโหลดที่ป้อนเข้าสู่ระบบ เปลี่ยนทีละรายการ เช่น ตั้งค่าทั้งสองฝั่งเป็นอัตโนมัติ เปลี่ยนสายหนึ่งเส้น หรือย้ายพอร์ตหนึ่งพอร์ต การเปลี่ยนหลายรายการพร้อมกันทำให้ไม่สามารถเชื่อมโยงหลักฐานเพื่อระบุสาเหตุได้
หลังจากกู้คืนการทำงานแล้ว ให้ตรวจสอบมากกว่าเพียงไฟแสดงสถานะ LINK ทดสอบอัตราการรับส่งข้อมูลทั้งสองทิศทาง ความหน่วง การสูญหายของแพ็กเก็ต ภาระงานควบคุมหรือวิดีโอจริง และความคงที่ของตัวนับ การสั่นสะเทือน อุณหภูมิ และสภาพแม่เหล็กไฟฟ้าในงานอุตสาหกรรมอาจทำให้ข้อบกพร่องที่ก้ำกึ่งเกิดขึ้นเป็นครั้งคราว จึงควรกำหนดช่วงเวลาสังเกตแนวโน้มและบันทึกการกำหนดค่าพอร์ตและสายเคเบิลขั้นสุดท้าย
หลักการกำหนดค่าและการตรวจรับ
ในการใช้งานส่วนใหญ่ ให้เปิดการเจรจาอัตโนมัติทั้งสองฝั่ง และจำกัดการประกาศไว้เฉพาะโหมดที่อุปกรณ์ทั้งสองรองรับจริง หากข้อกำหนดของระบบเดิมทำให้จำเป็นต้องใช้การตั้งค่าแบบบังคับ ให้กำหนดความเร็วและดูเพล็กซ์ให้เหมือนกันทั้งสองฝั่ง พร้อมบันทึกเหตุผล สำหรับลิงก์สายทองแดงที่มีความเร็วกิกะบิตขึ้นไป ให้ปฏิบัติตามเอกสารของอุปกรณ์และข้อกำหนด Ethernet ที่เกี่ยวข้อง แทนการใช้โหมดบังคับเพื่อปกปิดปัญหาคุณภาพของช่องทางสัญญาณ
บันทึกการตรวจรับที่ใช้ได้จริงต้องยืนยันผลลัพธ์ห้าประการ ได้แก่ ความสามารถที่ประกาศเข้ากันได้ ปลายทั้งสองรายงานโหมดที่ได้จากการเจรจาตรงกัน ตัวนับคงที่ แอปพลิเคชันผ่านการทดสอบ และลิงก์กลับมาทำงานได้อย่างถูกต้องหลังการตัดการเชื่อมต่อแบบควบคุม หากรองรับ ให้กำหนดการแจ้งเตือนแบบต่อเนื่องสำหรับการเปลี่ยนความเร็วที่ไม่คาดคิด ลิงก์ติดดับ และข้อผิดพลาดที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ข้อมูลสถานะที่ตรวจสอบได้และฟิลด์ที่กำหนดค่าได้ของสวิตช์ FCTEL แตกต่างกันไปตามรุ่นและเฟิร์มแวร์ จึงควรตรวจสอบเอกสารผลิตภัณฑ์ฉบับปัจจุบันก่อนกำหนดข้อกำหนดด้านการเฝ้าติดตาม
