Cổng bộ chuyển mạch công nghiệp hiển thị LINK UP xác nhận rằng lớp vật lý đã thiết lập được một chế độ hoạt động nào đó. Điều này không chứng minh rằng hai đầu đã chọn cùng tốc độ, cách thức hoạt động song công hoặc khả năng điều khiển luồng. Tự động đàm phán Ethernet là một quá trình ở PHY, trong đó hai thiết bị quảng bá các khả năng, xác định tập khả năng chung và áp dụng quy tắc phân giải ưu tiên theo tiêu chuẩn. Cấu hình cưỡng bức, các đôi dây có chất lượng sát ngưỡng hoặc sự khác biệt trong cách triển khai vẫn có thể gây ra tốc độ thấp, mất khung, độ trễ hoặc tình trạng liên kết liên tục ngắt rồi kết nối lại.
Vì sao hai PHY trao đổi khả năng trước tiên
Trước khi các khung ứng dụng đi qua liên kết Ethernet cáp đồng, mỗi PHY phải phát hiện thiết bị đối tác và xác định những chế độ hoạt động mà cả hai bên có thể hỗ trợ. Khi bật tự động đàm phán, các chuỗi xung liên kết nhanh, hay FLP, mã hóa một từ dữ liệu biểu thị khả năng. Thông tin được quảng bá có thể bao gồm tốc độ được hỗ trợ, chế độ song công toàn phần hoặc bán song công, khả năng tạm dừng, xác nhận và các trang bổ sung. Các xung này thuộc lớp vật lý; chúng không phải là các gói tin VLAN hoặc IP.
Mỗi đầu xác định phần giao giữa các khả năng cục bộ và thông tin quảng bá của thiết bị đối tác. Nếu một bộ chuyển mạch công nghiệp hỗ trợ gigabit song công toàn phần, còn một bộ điều khiển cũ chỉ hỗ trợ 100BASE-TX song công toàn phần, thì kết quả chung phải là 100BASE-TX song công toàn phần. Vì vậy, khả năng được quảng bá khác với chế độ đang hoạt động. Khi khắc phục sự cố, cần thu thập cả thông tin quảng bá cục bộ lẫn trạng thái liên kết sau phân giải.
Cách phân giải tốc độ và chế độ song công
Tự động đàm phán không đơn thuần chọn con số lớn nhất. Quá trình này áp dụng thứ tự ưu tiên được quy định cho các chế độ mà cả hai bên cùng hỗ trợ. Sau khi phân giải, PHY cấu hình tín hiệu, xung nhịp và đặc tính điện, trong khi MAC áp dụng chế độ xử lý khung tương ứng. Song công toàn phần hỗ trợ truyền và nhận đồng thời, đồng thời không sử dụng cơ chế va chạm của bán song công.
Gigabit trên cáp đồng còn phụ thuộc vào việc có đủ tất cả các đôi dây cần thiết và quá trình huấn luyện thành công. Thiếu đôi dây, đấu nối đầu cuối kém, xuyên âm quá mức hoặc gián đoạn trở kháng có thể ngăn hoạt động ở tốc độ gigabit. Cổng có thể hạ xuống 100 Mbps hoặc liên tục huấn luyện lại. Triệu chứng đó hướng đến toàn bộ kênh truyền, bao gồm dây nhảy, đầu nối, bảng đấu nối và cáp hiện trường, chứ không chứng minh rằng bộ chuyển mạch có vấn đề về hiệu năng.
Vì sao phát hiện song song có thể dẫn đến lệch chế độ song công
Nếu một đầu tắt tự động đàm phán và cưỡng bức chế độ 10 hoặc 100 Mbps, đầu tự động có thể sử dụng phát hiện song song để suy ra tốc độ từ tín hiệu nhận được. Phát hiện song song thường không thể xác định khả năng song công của thiết bị đối tác đang dùng cấu hình cưỡng bức. Vì vậy, bên tự động có thể chọn bán song công trong khi bên cưỡng bức vẫn ở chế độ song công toàn phần.
Lệch chế độ song công không phải lúc nào cũng làm mất liên kết. Khi lưu lượng thấp, liên kết có thể có vẻ bình thường. Khi tải tăng, thông lượng trở nên bất đối xứng, số lần truyền lại và độ trễ tăng, đồng thời số lỗi FCS, va chạm muộn hoặc các bộ đếm liên quan có thể tăng. Tên bộ đếm khác nhau giữa các chipset, vì vậy kỹ sư cần đối chiếu dữ liệu từ cả hai đầu, bản ghi bắt gói tin và hoạt động của ứng dụng.
Phân tích triệu chứng dựa trên cơ chế vật lý
Khi một cổng luôn phân giải ra tốc độ thấp hơn dự kiến, trước tiên hãy so sánh thông tin quảng bá của hai đầu, sau đó bỏ qua kênh truyền đã lắp đặt bằng cách dùng một cáp ngắn đã được xác nhận hoạt động tốt. Nếu liên kết phục hồi với cáp ngắn, nguyên nhân có thể nằm ở sơ đồ đấu đôi dây, đấu nối đầu cuối, đầu nối hoặc tuyến cáp cố định. Nếu sự cố vẫn tiếp diễn, cần chuyển sự chú ý sang cấu hình cổng, các khả năng được hỗ trợ, firmware và thiết bị kết nối.
Nếu tốc độ đúng nhưng lưu lượng truyền chậm theo một hướng hoặc các bộ đếm lỗi liên tục tăng, hãy kiểm tra tính nhất quán của chế độ song công. Ethernet tiết kiệm năng lượng có thể chuyển sang trạng thái công suất thấp trong thời gian nhàn rỗi. Một số tổ hợp thiết bị có thể xuất hiện độ trễ gián đoạn khi tải thấp. Phép so sánh có kiểm soát với cùng cấu hình EEE ở cả hai đầu có thể cung cấp bằng chứng, nhưng không nên coi một lần cải thiện là bằng chứng kết luận.
Lưu giữ bằng chứng trước khi thay đổi cổng
Ghi lại trạng thái quản trị, các khả năng được quảng bá, tốc độ và chế độ song công sau phân giải, cấu hình tạm dừng, trạng thái EEE, các lần chuyển trạng thái liên kết và bộ đếm lỗi ở cả hai đầu. Nếu cần bắt gói tin, hãy ghi rõ điểm sao chép lưu lượng, hướng lưu lượng và tải đưa vào. Mỗi lần chỉ thay đổi một yếu tố: đặt cả hai đầu về tự động, thay một cáp hoặc chuyển sang một cổng khác. Nhiều thay đổi đồng thời sẽ phá vỡ chuỗi bằng chứng.
Sau khi khôi phục, hãy kiểm tra nhiều hơn là chỉ đèn báo LINK. Kiểm thử thông lượng hai chiều, độ trễ, mất gói, tải điều khiển hoặc video thực tế và độ ổn định của các bộ đếm. Rung động, nhiệt độ và điều kiện điện từ trong môi trường công nghiệp có thể khiến các lỗi sát ngưỡng xuất hiện gián đoạn, vì vậy cần duy trì một khoảng thời gian theo dõi xu hướng và ghi lại cấu hình cổng cùng cáp cuối cùng.
Nguyên tắc cấu hình và nghiệm thu
Trong hầu hết các triển khai, hãy bật tự động đàm phán ở cả hai đầu và chỉ quảng bá những chế độ mà cả hai thiết bị thực sự hỗ trợ. Nếu yêu cầu của hệ thống cũ buộc phải sử dụng cấu hình cưỡng bức, hãy cấu hình tốc độ và chế độ song công giống nhau ở cả hai đầu, đồng thời ghi rõ lý do. Với liên kết cáp đồng tốc độ gigabit trở lên, hãy tuân theo tài liệu thiết bị và các yêu cầu Ethernet hiện hành thay vì dùng chế độ cưỡng bức để che giấu vấn đề chất lượng kênh truyền.
Một biên bản nghiệm thu thực tế xác nhận năm kết quả: các khả năng được quảng bá tương thích, hai đầu báo cáo cùng một chế độ sau phân giải, các bộ đếm duy trì ổn định, ứng dụng vượt qua kiểm thử và liên kết khôi phục đúng sau khi ngắt có kiểm soát. Khi được hỗ trợ, hãy cấu hình cảnh báo duy trì cho các thay đổi tốc độ ngoài dự kiến, tình trạng liên kết liên tục ngắt rồi kết nối lại và số lỗi tăng kéo dài. Khả năng quan sát trạng thái và các trường có thể cấu hình của bộ chuyển mạch FCTEL khác nhau tùy model và firmware, vì vậy hãy kiểm tra tài liệu sản phẩm hiện hành trước khi đặt ra yêu cầu giám sát.
