Nesoulad duplexu - Duplex mismatch
Na ethernetovém připojení je nesoulad duplexu stav, kdy dvě připojená zařízení fungují v různých duplexních režimech , to znamená, že jedno pracuje v polovičním duplexu, zatímco druhé pracuje v plně duplexním režimu. Efekt duplexního nesouladu je odkaz, který funguje neefektivně. Nesoulad duplexu může být způsoben ručním nastavením dvou připojených síťových rozhraní v různých duplexních režimech nebo připojením zařízení, které provádí automatické vyjednávání, k zařízení, které je ručně nastaveno na plně duplexní režim.
Nesoulad duplexu kvůli automatickému vyjednávání
Když je zařízení nastavené na automatické vyjednávání připojeno k zařízení, které nepoužívá automatické vyjednávání, proces automatického vyjednávání selže. Konec automatického vyjednávání připojení je stále schopen správně detekovat rychlost druhého konce, ale nemůže správně detekovat duplexní režim. Pro zpětnou kompatibilitu s ethernetovými rozbočovači standard vyžaduje, aby zařízení pro automatické vyjednávání za těchto podmínek používalo poloviční duplex. Konec automatického vyjednávání připojení proto používá poloviční duplex, zatímco negociační partner je uzamčen na plný duplex, což je duplexní nesoulad.
Standardy Ethernet a hlavní výrobci ethernetových zařízení doporučují povolit automatické vyjednávání. Síťové zařízení nicméně umožňuje zakázat automatické vyjednávání a v některých sítích je automatické vyjednávání zakázáno na všech portech a používá se pevná modalita 100 Mbit / s a plný duplex. To často prováděli správci sítě záměrně po zavedení automatického vyjednávání kvůli problémům s interoperabilitou s počáteční specifikací automatického vyjednávání. Pevný provozní režim funguje dobře, pokud jsou oba konce připojení uzamčeny se stejným nastavením. Je však obtížné udržovat takovou síť a zaručit konzistenci. Protože automatické vyjednávání je obvykle výchozím nastavením výrobce, je téměř jisté, že v prostředí, kde je zásadou mít pevné nastavení portu, někdo dříve či později ponechá nastavený port, aby používal automatické vyjednávání omylem.
Účinky nesouladu duplexu
Komunikace je možná přes připojení i přes duplexní nesoulad. Jednotlivé pakety jsou odesílány a potvrzovány bez problémů. Výsledkem je, že jednoduchý příkaz ping nedokáže detekovat nesoulad duplexu, protože jednotlivé pakety a jejich výsledná potvrzení v 1sekundových intervalech nezpůsobí v síti žádný problém. Relace terminálu, která odesílá data pomalu (ve velmi krátkých dávkách), může také úspěšně komunikovat. Jakmile se však jeden z konců připojení pokusí odeslat jakékoli významné množství dat, síť najednou zpomalí na velmi nízkou rychlost. Protože síť jinak funguje, příčina není tak snadno zřejmá.
Nesoulad duplexu způsobí problémy, když se oba konce připojení pokusí přenést data současně. K tomu dochází, i když je kanál používán (z vyšší úrovně nebo z pohledu uživatele) pouze v jednom směru, v případě velkých datových přenosů. Ve skutečnosti, když je odeslán velký datový přenos přes TCP , jsou data odeslána v několika paketech, z nichž některé spustí potvrzovací paket zpět odesílateli. To má za následek odesílání paketů v obou směrech současně.
Za takových podmínek plně duplexní konec spojení odesílá své pakety, zatímco přijímá další pakety; to je přesně bod připojení full-duplex. Poloduplexní konec zatím nemůže přijímat příchozí data během odesílání - bude to vnímat jako kolizi . Poloduplexní zařízení zastaví aktuální přenos dat, místo toho odešle rušivý signál a poté to zkusí později podle CSMA / CD . To má za následek, že plně duplexní strana obdrží neúplný snímek s chybou CRC nebo runtový snímek . Nezjistí žádnou kolizi, protože CSMA / CD je na straně plně duplexu deaktivován. Výsledkem je, že když se obě zařízení pokoušejí vysílat ve (téměř) současně, paket odeslaný plně duplexním koncem bude vyřazen a ztracen kvůli předpokládané kolizi a paket odeslaný polovičním duplexním zařízením bude zpožděn nebo ztraceno kvůli chybě CRC v rámečku.
Ztracené pakety přinutí protokol TCP provést zotavení po chybě, ale počáteční (efektivní) pokusy o obnovení selžou, protože znovu přenášené pakety jsou ztraceny přesně stejným způsobem jako původní pakety. Nakonec se okno přenosu TCP zaplní a protokol TCP odmítne vysílat další data, dokud nebudou potvrzena dříve přenesená data. To zase uklidní nový provoz přes připojení a ponechá pouze opakované přenosy a potvrzení. Vzhledem k tomu, že časovač opakovaného přenosu mezi pokusy roste postupně déle, nakonec dojde k opětovnému přenosu, když na připojení není žádný zpětný provoz, a nakonec se přijme potvrzení. Tím se restartuje provoz TCP, což zase okamžitě způsobí ztracené pakety při obnovení streamování.
Konečným výsledkem je připojení, které funguje, ale z důvodu nesouladu duplexu funguje extrémně špatně. Příznaky nesouladu duplexu jsou připojení, která se zdají dobře fungovat s příkazem ping , ale snadno se „uzamknou“ s velmi nízkou propustností datových přenosů; efektivní rychlost přenosu dat bude pravděpodobně asymetrická a bude fungovat mnohem horší v poloduplexním až plně duplexním směru než v druhém. Za normálních poloduplexních operací nedochází k pozdním kolizím . Při nesouladu duplexu jsou však kolize pozorované na polovině duplexní strany spojení často pozdní kolize. Plně duplexní strana obvykle zaregistruje chyby sekvence kontroly rámce nebo runtové rámce . Prohlížení těchto standardních statistik sítě Ethernet může pomoci diagnostikovat problém.
Na rozdíl od toho, co lze rozumně očekávat, musí být obě strany připojení pro správnou funkci nakonfigurovány identicky. Jinými slovy, nastavení jedné strany na automatickou (buď rychlost nebo duplex nebo obě) a nastavení druhé na fixní (rychlost nebo duplex nebo obě) bude pravděpodobně mít za následek buď nesoulad rychlosti, nesoulad duplexu nebo obojí. Nesoulad duplexu lze opravit buď povolením automatického vyjednávání (je-li k dispozici a funguje) na obou koncích, nebo vynucením stejného nastavení na obou koncích (dostupnost konfiguračního rozhraní umožňuje). Pokud neexistuje jiná možnost, než mít na jednom konci uzamčené nastavení a na druhém konci automatické vyjednávání (například staré zařízení s přerušeným automatickým vyjednáváním připojené k nespravovanému přepínači), musí být použit poloduplex. Veškeré moderní vybavení LAN je dodáváno s povoleným automatickým vyjednáváním a byly vyřešeny různé problémy s kompatibilitou. Nejlepším způsobem, jak se vyhnout nesouladům v duplexu, je použití automatického vyjednávání a nahrazení jakéhokoli staršího zařízení, které nepoužívá automatické vyjednávání nebo správně nevyjednává.