Что такое дуплекс в маршрутизаторе
Обновлено: 21.11.2024
Автосогласование — это функция, позволяющая порту коммутатора, маршрутизатора, сервера или другого устройства обмениваться данными с устройством на другом конце канала для определения оптимального дуплексного режима и скорости соединения.
Затем драйвер динамически настраивает интерфейс в соответствии со значениями, определенными для ссылки.
<р>1. Скорость:Скорость — это скорость интерфейса, обычно указанная в мегабитах в секунду (Мбит/с). Обычные скорости Ethernet включают 10 Мбит/с, 100 Мбит/с и 1000 Мбит/с. Ethernet со скоростью 1000 Мбит/с также называют Gigabit Ethernet.
2. Дуплекс
Дуплекс — это то, как данные передаются по интерфейсу.
В полудуплексном интерфейсе данные могут передаваться или приниматься только в любой момент времени. Разговор по рации обычно полудуплексный — каждый человек должен нажать кнопку, чтобы говорить, и во время разговора этот человек не может слушать.
С другой стороны, полнодуплексный интерфейс может отправлять и получать данные одновременно. Разговор по телефону является полнодуплексным.
:: Как работает автосогласование
Чего не делает автосогласование:
Если для порта включено автосогласование, конфигурация порта на другой стороне кабеля Ethernet не определяется автоматически и затем не сопоставляется с ней.
Это распространенное заблуждение, которое часто приводит к проблемам.
Автосогласование — это протокол, и, как и любой другой протокол, он работает только в том случае, если работает на обеих сторонах канала.
Поэтому, если на одной стороне канала используется автосогласование, а на другой стороне канала нет, автосогласование НЕ МОЖЕТ определить скорость и конфигурацию дуплекса на другой стороне.
Если на другой стороне канала работает автосогласование, два устройства ВМЕСТЕ определяют наилучшую скорость и режим дуплекса. Каждый интерфейс объявляет скорости и дуплексные режимы, на которых он может работать, и выбирается наилучшее соответствие (предпочтительнее более высокая скорость и полный дуплекс).
:: При сбое автосогласования
Когда автосогласование не работает для ссылок 10/100, наиболее вероятной причиной является то, что одна сторона ссылки настроена на 100/полный, а другая сторона настроена на автосогласование. В результате на одной стороне будет 100/полное, а на другой — 100/половина.
<р>1. ПолудуплексНа следующем рисунке показан полудуплексный канал. В полудуплексной среде контролируется линия приема (Rx). Если на линии Rx присутствует кадр, никакие кадры не отправляются до тех пор, пока линия Rx не освободится. Если кадр получен по линии Rx, в то время как кадр отправляется по линии передачи (Tx), возникает коллизия. Конфликты приводят к увеличению счетчика ошибок коллизий и повторной передаче отправляемого кадра после случайной задержки.
<р>2. Полный дуплекс
На следующем рисунке показан полнодуплексный канал. В полнодуплексном режиме линия Rx не контролируется, а линия Tx всегда считается доступной. В полнодуплексном режиме коллизий не происходит, поскольку линии Rx и Tx полностью независимы.
<р>3. Неправильная конфигурация
Если одна сторона канала является полнодуплексной, а другая — полудуплексной, на полудуплексной стороне будет происходить большое количество конфликтов.
Поскольку полнодуплексная сторона отправляет кадры без проверки линии Rx, если это занятое устройство, скорее всего, оно будет отправлять кадры постоянно.
Другой конец соединения, являющийся полудуплексным, будет прослушивать линию Rx и не будет передавать, пока линия Rx не будет доступна. Ему будет трудно получить шанс на передачу, и будет записано большое количество коллизий, в результате чего устройство будет выглядеть медленным в сети.
Эта проблема может быть неочевидной, так как полудуплексный интерфейс обычно показывает коллизии. Проблема должна проявляться в чрезмерных коллизиях.
На следующем рисунке показана ссылка, для которой не удалось выполнить автоматическое согласование.
В реальном мире, если вы видите, что интерфейс, настроенный на автосогласование, согласовал 100/половину, скорее всего, другой широкий настроен на 100/полный. Интерфейсы со скоростью 100 Мбит/с, не поддерживающие полнодуплексный режим, встречаются редко, поэтому правильно настроенные порты с автоматическим согласованием почти никогда не должны быть настроены для полудуплексного режима.
:: Рекомендации по автосогласованию
Использовать автосогласование в своих интересах так же просто, как запомнить одно простое правило:
Убедитесь, что обе стороны ссылки настроены одинаково.
Если одна сторона ссылки настроена на автосогласование, убедитесь, что другая сторона также настроена на автосогласование. Если для одной стороны установлено значение 100/полный, убедитесь, что для другой стороны также установлено значение 100/полный.
Будьте осторожны при использовании 10/полный, так как полный дуплекс поддерживается не на всех устройствах 10Base-T Ethernet.
:: Автосогласование Gigabit Ethernet
Gigabit Ethernet использует гораздо более надежный механизм автосогласования, чем описанный выше.
Поэтому Gigabit Ethernet всегда должен быть настроен на автосогласование, за исключением случаев, когда для этого есть веская причина (например, интерфейс, который не будет должным образом согласовываться). Даже в этом случае это следует рассматривать как временный обходной путь, пока не удастся заменить неисправную деталь.
В телекоммуникациях дуплексная система связи — это двухточечная система, состоящая из двух устройств, которые могут обмениваться данными друг с другом в обоих направлениях. Эти два типа дуплексных систем связи существуют в средах Ethernet:
- полудуплексный — порт может отправлять данные только тогда, когда он не принимает данные. Другими словами, он не может отправлять и получать данные одновременно. Сетевые концентраторы работают в полудуплексном режиме, чтобы предотвратить коллизии. Поскольку концентраторы в современных локальных сетях встречаются редко, полудуплексная система больше не используется широко в сетях Ethernet.
- полный дуплекс — все узлы могут одновременно отправлять и получать данные через свой порт. В полнодуплексном режиме коллизий нет, но сетевая карта хоста и порт коммутатора должны поддерживать полнодуплексный режим. Полнодуплексный Ethernet использует две пары проводов одновременно вместо одной пары проводов, как в полудуплексе.
Следующее изображение иллюстрирует эту концепцию:
Поскольку концентраторы могут работать только в полудуплексном режиме, коммутатор и концентратор согласуют использование полудуплекса, что означает, что только одно устройство может отправлять данные в данный момент времени. Рабочая станция справа поддерживает полнодуплексный режим, поэтому соединение между коммутатором и рабочей станцией будет использовать полнодуплексный режим, при котором оба устройства отправляют данные одновременно.
Каждый сетевой адаптер и порт коммутатора имеют настройку дуплекса. Для всех соединений между хостами и коммутаторами или между коммутаторами следует использовать полнодуплексный режим. Однако для всех каналов, подключенных к концентратору локальной сети, следует использовать полудуплексный режим, чтобы предотвратить несоответствие дуплексного режима, которое может снизить производительность сети.
В Windows вы можете настроить параметры двусторонней печати в окне свойств сетевого адаптера:
Загрузите наше бесплатное учебное пособие CCNA в формате PDF, чтобы получить полные заметки по всем темам экзамена CCNA 200–301 в одной книге.
Мы рекомендуем Cisco CCNA Gold Bootcamp в качестве основного учебного курса CCNA. Это онлайн-курс Cisco с самым высоким рейтингом со средней оценкой 4,8 из более чем 30 000 общедоступных обзоров и золотой стандарт в обучении CCNA:
Полный дуплекс против полудуплекса, симметричная и асимметричная полоса пропускания, задержка, перекрестные помехи и многое другое!
Что такое дуплекс в сети?
Дуплекс в сети часто относится к системе двухточечной связи и ее способности отправлять и получать информацию.
Полный дуплекс и полудуплекс
При оценке коммутаторов Power over Ethernet важно понимать полный дуплекс и полудуплекс. Когда коммутатор подключен к IP-устройству, информация передается в обоих направлениях. Коммутатор отправляет информацию на конечное устройство и наоборот. Полнодуплексные (FDX) коммутаторы обеспечивают одновременную передачу информации между коммутатором и конечной точкой. В полудуплексной (HDX) системе обмен данными осуществляется только в одном направлении.
Например, предположим, что нужно обменяться двумя файлами. Один файл находится в головной части (в конце коммутатора), а другой — в конечной точке. Два файла имеют размер 150 МБ, а коммутатор может передавать 100 Мбит/с в полнодуплексном режиме. В этом случае передача ОБА файлов в места назначения займет 1,5 секунды.
Теперь давайте проанализируем этот сценарий с точки зрения полудуплекса. В этой ситуации первый файл должен быть передан до того, как можно будет отправить другой. При одинаковом размере файла и одинаковой скорости доставки 100 Мбит/с время, необходимое для передачи двух файлов, примерно удваивается. Оба файла передаются с одинаковой скоростью, но не одновременно, что создает совершенно разные впечатления.
Приведенный выше пример немного упрощен по сравнению с реальным примером. Полнодуплексные и полудуплексные коммутаторы различаются по производительности. Управление коллизиями, направленность трафика, количество конечных точек в сети и длина/тип кабеля также окажут влияние.Нередко можно увидеть производительность менее половины полнодуплексной сети.
Полудуплексную систему можно сравнить с рацией по принципу "нажми и говори". При нажатии кнопки приемник выключается, а передатчик активируется. При отпускании кнопки передатчик выключается, а приемник снова включается. Устройство не может передавать и принимать одновременно. Полнодуплексная система похожа на разговор по телефону, когда обе стороны могут говорить и слушать одновременно.
Вся серия продуктов NVT Phybridge CHARIoT представляет собой полнодуплексные коммутаторы. Данные передаются одновременно от коммутатора к конечной точке и наоборот, чтобы обеспечить оптимальную производительность и скорость сети.
Симметричная и асимметричная пропускная способность
Подобно полному дуплексу и полудуплексу, симметричная и асимметричная пропускная способность будет играть важную роль в общей производительности и надежности сети. Коммутатор, обеспечивающий симметричную полнодуплексную передачу данных со скоростью 100 Мбит/с, может передавать и принимать данные со скоростью 100 Мбит/с. Даже если это полный дуплекс, сетевой коммутатор с асимметричной полосой пропускания не может отправлять И получать данные со скоростью 100 Мбит/с. Например, асимметричные коммутаторы будут использовать неравномерное разделение для передачи со скоростью 70 Мбит/с и приема со скоростью 30 Мбит/с.
Используя тот же пример перемещения двух файлов по 150 МБ, симметричный полнодуплексный коммутатор со скоростью 100 Мбит/с доставит оба файла за 1,5 секунды. Асимметричному полудуплексному коммутатору со скоростью 100 Мбит/с с разделением 70/30 потребуется 7,14 секунды для доставки обоих файлов. Несмотря на то, что оба устройства могут позиционироваться как коммутаторы со скоростью 100 Мбит/с, реальная производительность существенно различается.
Все продукты серии NVT Phybridge CHARIoT имеют симметричную полосу пропускания, что обеспечивает быструю и согласованную доставку данных по сети.
Задержка
Помимо скорости передачи, задержка также играет важную роль в производительности сети и качестве обслуживания. Задержка — это время, необходимое для того, чтобы часть информации (пакет) достигла места назначения. Задержка может быть не столь критична для определенных конечных точек, таких как терминалы данных. Однако для приложений реального времени, таких как голосовые вызовы или мониторинг видео в реальном времени, малая задержка имеет решающее значение для обеспечения комфортного взаимодействия с пользователем.
Чтобы проиллюстрировать задержку, мы протестировали наш коммутатор Ethernet over Coax с большим радиусом действия в сравнении с конкурирующим продуктом. Оба коммутатора были протестированы на скорости 100 Мбит/с, симметричном, полном дуплексе, на кабеле RG6 длиной 600 футов.
Задержка была протестирована с помощью тестового приложения Siama GENEM-X 10G Ethernet/IP при различных размерах кадров от 64 до 1518 байт. Средняя задержка, или задержка, коммутатора NVT Phybridge CLEER24 составляла 64 микросекунды. Средняя задержка конкурирующего продукта составила 4685 микросекунд, что в 73 раза больше, чем у коммутатора CLEER24. См. полное сравнение производительности этих двух продуктов.
Даже на высоте 600 м коммутаторы NVT Phybridge Power over Ethernet имеют чрезвычайно низкую задержку, сравнимую со стандартными решениями Ethernet от лидеров рынка, таких как Cisco. Многие представленные на рынке решения Power over Ethernet с большим радиусом действия имеют более высокие уровни задержки, которые не подходят для поддержки приложений, работающих в реальном времени.
Шум/перекрестные помехи
Наконец, существует проблема шума, также известного как перекрестные помехи. Перекрёстные помехи возникают, когда при передаче сигнала возникают нежелательные электромагнитные волны, которые создают помехи для окружающего оборудования или проводки.
Производство шума оказывает большое влияние на большие развертывания, когда в одном физическом пространстве находится много оборудования и кабелей. На эту проблему можно не обращать внимания при тестировании оборудования с несколькими устройствами. Однако по мере увеличения размера развертывания увеличивается производимый шум и, следовательно, помехи для других устройств. В результате устройства будут работать медленнее и будут терять пакеты.
Решения NVT Phybridge Power over Ethernet сертифицированы FCC класса B и создают очень минимальные шумовые помехи. Это делает наше оборудование безопасным и эффективным даже рядом с чрезвычайно чувствительными устройствами, такими как кардиостимуляторы. Наши коммутаторы Power over Ethernet с большой досягаемостью используются на борту многих роскошных круизных лайнеров, чтобы без проблем обеспечить тысячи конечных точек внутри шумных металлических стен корабельных сетевых шкафов. Это делает наши решения очень масштабируемыми, особенно для крупномасштабных развертываний со многими конечными точками.
На рынке есть несколько коммутаторов Power over Ethernet, и они далеко не одинаковы. Умная маркетинговая тактика иногда может скрыть реальную историю ожидаемой производительности коммутатора Power over Ethernet. Важно понимать, что означают цифры и как они влияют на качество обслуживания.
Заинтересованы ли вы в более подробном изучении производительности решений NVT Phybridge для дальнего действия Power over Ethernet? Посетите нашу страницу сравнения производительности, чтобы узнать, как мы сравниваем с ведущими в отрасли коммутаторами Cisco и как мы превосходим конкурентов!
Коммутаторы NVT Phybridge Power over Ethernet
Коммутаторы и удлинители NVT Phybridge Power over Ethernet обеспечивают симметричный, полнодуплексный режим и PoE в любой новой или существующей сетевой инфраструктуре. Мы предоставляем лучшие в отрасли решения, чтобы сделать проекты цифровой трансформации максимально простыми и полезными для наших клиентов и партнеров. Оставьте технологии нам. Все, о чем вам нужно подумать, это какие устройства и приложения вы будете активировать?
Связанные ресурсы
Если у вас есть предстоящий проект модернизации IP/IoT, мы будем рады помочь! Нажмите ниже, чтобы записаться на личную встречу с одним из наших консультантов по цифровой трансформации.
Итак, я в сети в настройках маршрутизатора/модема и в настройке порта Ethernet 1 (порт предназначен для моей ps4). Что мне следует установить в настройках для достижения наилучших результатов? Автоматический флажок установлен, и он говорит, что автоматический выбирает дуплексный режим. а скорость для меня оставить так или изменить на определенную скорость и определенный дуплекс?
Оставить автоматически
Да. Предполагая, что кабели и другие устройства «хорошие», он автоматически будет работать в гигабитном / полном дуплексе. Если что-то не так или кабель/устройство не гигабитные, я автоматически согласую лучшую скорость/дуплекс
Для сверхвысоких скоростей установите полудуплекс. никаких столкновений.
Это полная сатира, пока другие не набросились на меня.
Немного поясним, установка дуплекса — очень распространенная ошибка. Его можно принудительно заполнить, только если вы нажмете ОБЕ стороны кабеля. Установка одной стороны на полную и оставление другой стороны в автоматическом режиме, на первый взгляд, работает, но обеспечивает ужасную производительность, когда вы на самом деле пытаетесь его использовать.
В частности, эхо-запросы будут выглядеть нормально при низком использовании, но вы увидите высокую потерю пакетов даже при умеренном использовании полосы пропускания, например 10%. Это особенно досадная проблема, потому что она проявляется только под нагрузкой, поэтому люди вносят изменения, не видят потери пакетов и обманываются, думая, что все хорошо, а затем дни или месяцы спустя они на самом деле пытаются использовать свою полосу пропускания и не связывают отстой к изменениям, которые они сделали за несколько месяцев до этого.
Причина, по которой это нарушает правила, заключается в том, что принуждение стороны отключает процесс переговоров на этой стороне. Итак, другая сторона спросит, какой дуплекс вы поддерживаете, не получит ответа и просто примет половину. Вы закончите тем, что одна сторона будет вынуждена работать на полную мощность, а другая — наполовину из-за того, что не услышала никакого автосогласования, и все будет отстойно.
Даже если вы тщательно применяете принудительную настройку обеих сторон, неизбежно однажды вы замените устройство на одной стороне, забудете о принудительной установке и оставите его в автоматическом режиме, а затем в результате остановитесь на сломанной конфигурации. принуждение, которое вы делали несколько лет назад.
Раньше у меня была всемирная сеть центра обработки данных с 40 000 портов коммутатора, и форсирование дуплекса было запрещено без моего личного разрешения. За свою более чем 15-летнюю карьеру я видел два раза, когда это было действительно необходимо, и сотни раз, когда это делалось без необходимости и ломало вещи.
Читайте также: