Como coexistem os cartões 100Mbit e Gigabit Ethernet?

Question

No passado, eu usava um Gigabit Switch de nível de consumidor e tinha 100MBit e também placas Gigabit conectadas a ele. Algumas das minhas placas Gigabit estavam propensas a "soltar" a conexão Ethernet e "reconectar" com 100MBit, às vezes persistentemente, às vezes "trocando" de volta para a velocidade Gigabit depois de algum tempo. Depois de remover todos os NICs de 100MB, o problema desapareceu para sempre.

Alguém pode me explicar o que aconteceu aqui? Os buffers do Switch eram muito pequenos? Como cartões de 100MBit e Gigabit coexistem em um switch?

    

Answer 1

O artigo Quando o controle de fluxo não é uma coisa boa descreve o caso quando há uma mistura de gigabit e Fast Ethernet (100 Mbps) em switches gigabit não gerenciados, onde os leitores relataram que links gigabit são forçados a velocidades Fast Ethernet.

Oartigocolocaaculpaem Controle de fluxo 802.3x e diz:

Unfortunately, it seems (at least in small networks) that 802.3x does more harm than good. This may be partly because it duplicates the loss-based flow control mechanism already built into the TCP protocol. But whatever, the reason, I was able to confirm that the throughput loss that some people were attributing to "defective" or "low performance" switches, was in fact, due to Flow Control.

Você pode encontrar um bom tratado sobre o assunto no artigo Fluir ou não fluir? . O artigo fornece três razões para desativá-lo:

• Limitações de buffer em alguns switches
• Os dispositivos modernos agora são mais capazes de manipular dados e processá-los com rapidez suficiente para onde o controle de fluxo não é apenas desnecessário, mas na verdade um empecilho para um melhor desempenho
• Melhor gerenciar o controle de fluxo na parte superior da pilha na forma de controle de congestionamento.

O controle de fluxo está desabilitado por padrão em muitos switches, mas verifique o seu switch. Se ativado, tente desativá-lo. Talvez seja necessário desativá-lo em todos os endpoints em alguns casos raros.

    

Answer 2

Quando os links gigabit recuam para 100 Mbit, a causa comum é um cabeamento ruim. 10, 100, 1000 e até 10.000 Mbit / s coexistem bem no mesmo comutador (ou possivelmente até mais rápido, mas os comutadores mais rápidos suportam 10 e 100 Mbit / s cada vez menos). Verifique as estatísticas da NIC para erros FCS, runts ou outras quedas.

O 1000BASE-T requer que todos os quatro pares trançados funcionem, enquanto o 100BASE-TX usa apenas dois deles. Além disso, o 1000BASE-T é um pouco mais exigente no cabo, pois a codificação da linha é um pouco mais delicada. Muitos dispositivos voltam ao 100BASE-TX quando a negociação gigabit falha. O link também pode falhar também.

Tudo o que foi descrito aqui - estouro de buffer ou controle de fluxo NÃO tem impacto sobre a velocidade do link de negociação (camada física L1) e NUNCA causará queda de link ou fallback.

Um switch sempre recebe um quadro completamente antes de encaminhá-lo (store-and forward) - a maioria faz isso de qualquer maneira, em diferentes velocidades de link, todos os switches usam store-and-forward. Não é problema nenhum receber um quadro em uma porta de 10 Mbit / s e encaminhá-lo para outra porta de 100 Gbit / s ou vice-versa.

O controle de fluxo pode interferir na taxa de transferência efetiva , mas nunca altera a taxa link da camada física .

Quando uma porta gigabit tenta enviar um fluxo de taxa total para um dispositivo de 100 (ou 10) Mbit / s e o controle de fluxo está ativo em todos os dispositivos, os quadros de pausa enviados do dispositivo de baixa velocidade irão estrangular a porta gigabit de o remetente mesmo se outro receptor quiser receber a taxa total - isso é chamado de bloqueio de cabeça de linha e é uma falha de design.

O controle de fluxo herdado geralmente não deve ser usado, a menos que você entenda sua função e funcione em seu cenário. O controle de fluxo é muito melhor deixado para a camada de transporte (especialmente TCP) ou protocolos da camada de aplicação.

    

Answer 3

Os resultados intermitentes parecem um pouco com CAT5e (em vez de CAT6a ou CAT6) ou, mais provavelmente (e pior ainda), o cabeamento CAT5 (em vez de CAT5e). Embora remover os NICs de 100MB provavelmente não ajudaria muito com isso, então ...

Os buffers do switch são pequenos demais como uma possibilidade.
Ao contrário de um "hub", um "switch" tem comunicações independentes por porta. Em outras palavras, se você tem um switch de 24 portas, então essas são 24 conexões independentes. Se uma conexão é de 100 Mbits, isso não deve impedir que outra conexão seja gigabit.

Eu pude ver algum benefício potencial de um switch ser capaz de se livrar de qualquer pacote de dados que possa estar se lembrando. Se estiver usando conexões gigabit com êxito, poderá concluir as conversas mais rapidamente e terminar com um trabalho mais cedo. Isso pode diminuir o uso do buffer. Isso também pode reduzir os problemas de "superaquecimento", se os trabalhos forem executados mais cedo, para que o calor gerado pelo trabalho possa parar de existir mais cedo.