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解决局域网端口速率和双工通信的兼容性问题(下)
2007-10-09   网络

6.冲突域影响

运行全双工的设备不遵从CSMACD过程。如果全双工设备有一个数据帧要发送,它就会发送而不关心当前是否在接收数据。此时,如果网段中另一个半双工设备恰巧也正在发送数据,则必定发生冲突。半双工设备会立即发送一个阻塞信号,在退避延时时间过后,它将重新发送数据。这类问题造成的故障与在共享网段中存在某个“聋”站点的故障有点相似,聋站点故障是指由于网卡的接收端故障,而不能在发送数据前判别网络是否空闲所造成的网络性能下降故障。

全双工设备接收到的帧是Bad FCS(错误的帧校验序列)帧,原因是由于CRC校验计算中受到半双工端口送出的阻塞信号的影响。多数的半双工设备也会忽略全双工设备发来的数据帧。如果单一用户站点是全双工,其对网络会有少许影响。因为帧的发送是按照请求应答顺序:发送然后接收。然而如果该全双工站点支持多方会话,像交换机、路由器或服务器,则网络应用可能会遇到严重的性能下降问题,并且整个冲突域(在半双工一边)会出现大量的碰撞,有可能影响到其他机器。

7.探测端口设置

使用FLUKE 683和686企业级网络测试仪(LANMeter)可以快速识别端口速率和双工设置,在多数情况下会立即使应用性能得到改善。

运行LANMeter的Hub-Autotest 、NIC-Autotest和Expert-T测试,可探测到所接Hub 端口或NIC的速度及双工设置。测试仪可自动检测接入端口是否使用自动协商功能、提供何种速率和双工通信方式。如果探测到100M的连接脉冲,测试仪通过测试一个接收帧,即可告知被测端口或NIC是全双工还是半双工设置。

FLUKE 683和686使用特殊设计的硬件花费30秒钟等待一个输入帧。一旦接收到,测试仪将向网上发送数据。随后,测试仪如果检测到输入帧有正确的FCS,则判定被测端口为全双工。如果输入帧有错误的FCS(因其为响应LANMeter发出的数据而发送了一个以太网阻塞信号),则被测端口为半双工。如果被测端口是100BASE-TX Hub,在冲突域中能看到一个单一碰撞。不必担心会有数据丢失,因为MAC芯片会自动重发遭受碰撞的帧。

8.用LANMeter监视网段

企业级网络测试仪LANMeter本身是半双工设备。但由于其可以执行自动协商过程,因此无论处于半双工或自动协商的网段,它总能正确地设置建立连接。当测试一个强制设定为全双工的端口时,需要留意以下事情。

(1)被动监视。首先,被动监视测试不会对网络有丝毫影响。对于全双工链路的数据链路层(MAC)或网络层(IP、IPX、Net BIOS和Banyan)的流量统计是非常准确、完整的,同样对半双工链路也是一样。测试不发送任何流量绝对不会影响网络。

(2)主动测试。另一方面,LANMeter的主动测试可能会在冲突域内产生很小的影响。请记住,如果LANMeter接在一个强行设置为全双工的交换机端口,则意味着冲突域仅存在于LANMeter和交换端口之间。

当LANMeter处于发送过程而所接收的交换机又给LANMeter发来一个数据包时,只会产生无意义的电压信号。LANMeter在发送过程中收到该帧,会假定一个碰撞并发出一个阻塞信号。在交换机流量停止后,LANMeter将重发数据帧。如果使用存储转发型交换机,由于LANMeter是接在全双工端口,其他网段不会看到任何错误或冲突。但是交换机如果使用“切发”技术,在其他交换网段上可能看到一些无害的错误包。使用LANMeter的Switch Wizard(交换机测试)选件分析所接交换机可以监视此类情况。当有半双工设备接入全双工交换端口时,通过Switch Wizard可以观察到全双工交换端口报告发现Bad FCS帧。

另外一个更简单的方法就是观察LANMeter的碰撞LED指示灯。该灯通常会随发送LED指示灯同时闪亮。

设定LANMeter的流量发生器运行在“背景方式”,以较低的帧发送率发送模拟流量。随后在网络统计测试结果中会看到“冲突”,这表明被测端口是全双工的。当LANMeter接入一般的中继器和Hub时,其报告“冲突”是很少见的,多数是将冲突报告为“Bad FCS”错误或“Remote Collisions”(仅对10BASE-T)。如果LANMeter接入强行设定为全双工的端口,多数网段所受影响很小,用户应用数据不会有问题。

当然,Switch Wizard也可用于查找交换机上过多FCS的错误。前提是交换机必须是SNMP可管理的且支持SNMP的MIBs(管理信息库)。一个基本原则是如果交换端口直接连接单一网卡或另一交换端口,绝对不应出现任何FCS错误。设置为全双工的网络更是如此。如果交换机端口接到共享介质Hub上,冲突域中的FCS错误率应与碰撞率一致(用LANMeter的网络统计可测得)。共享介质Hub网段应永远设置为半双工。

在这方面分析交换机最容易的方法是按错误统计排序Switch Wizard的端口。切记:切发设置的交换机会转发Bad FCS帧。

9.总结

通过使用FLUKE企业级LANMeter可以分析Hub、交换机和网卡接口的速率和双工通信能力及设置。使用Switch Wizard选件及其SNMP端口分析,通过观察交换机端口的统计结果来确定其他的半双工交换口是否出现过多的FCS错误,并据此使用LANMeter的Hub、 NIC和Expert-T测试功能对交换机连接的全双工设备进行进一步检测,迅速解决设置不当引起的网络故障。

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