Comment les cartes Ethernet 100 Mbits et Gigabit Ethernet coexistent-elles?

Dans le passé, j’utilisais un commutateur Gigabit de qualité grand public auquel étaient connectées des cartes 100 Mbits / s et Gigabit. Certaines de mes cartes Gigabit avaient tendance à "abandonner" la connexion Ethernet et à "se reconnecter" à 100 Mbits / s, parfois de manière persistante, parfois "en train de" revenir à la vitesse Gigabit après un certain temps. Après avoir supprimé toutes les cartes réseau 100 Mbits, le problème a disparu pour de bon.

Quelqu'un peut-il m'expliquer ce qui s'est passé ici? Les tampons du commutateur étaient-ils trop petits? Comment les cartes 100 Mbits et Gigabit coexistent-elles sur un commutateur?

networking ethernet gigabit-ethernet

— T Nierath
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Cela ressemble certainement à un interrupteur qui fonctionne mal pour moi ...

— Grawity

Non ... J'ai acheté un autre commutateur d'un autre fabricant, mais des spécifications similaires (commutateur Gigabit 4 ports pas cher), le même problème.

— T Nierath

Pouvez-vous identifier le (s) commutateur (s) et les NIC utilisés? Vous pouvez également inclure une photo des câbles (et de leurs terminaisons). Avez-vous fabriqué les câbles vous-même ou acheté en magasin? Quelle norme (CAT-x) sont les câbles? Avez-vous remplacé les périphériques 100BASE-T supprimés par des périphériques 1000BASE-T? Sinon, les ports maintenant inutilisés sont-ils restés inutilisés?

— Attie

Ethernet a un mécanisme d' autonégociation assez étendu . Abandonner des liens et renégocier à une vitesse plus lente est probablement dû au fait que l'une des extrémités (ou l'autre) n'annonce plus les vitesses plus élevées pour tenter d'améliorer la qualité de la liaison - je ne crois pas que cela fasse partie de la norme. Avez-vous observé des paquets abandonnés / non valides sur ces liens "gigabits"?

— Attie

Dans mon réseau domestique, ils ont coexisté pendant de nombreuses années sans aucun problème. J'ai des appareils qui ne peuvent tout simplement pas être mis à niveau vers des versions Gigabit (ils n'existent pas, par exemple un tuner TV en réseau). Et mon modem / routeur ADSL est 100Base-T. Pour changer de tampon: voir superuser.com/questions/441931/… et superuser.com/questions/1220611/…

— sciure de bois

Réponses:

L'article Lorsque le contrôle de flux n'est pas une bonne chose décrit le cas dans lequel des clients gigabit et Fast Ethernet (100 Mbps) sont mélangés dans des commutateurs gigabit non gérés, où les lecteurs ont signalé que les liaisons gigabit étaient forcées aux vitesses Fast Ethernet.

L'article blâme le contrôle de flux 802.3x et dit:

Malheureusement, il semble (du moins dans les petits réseaux) que 802.3x fait plus de mal que de bien. Cela peut être dû en partie au fait qu’il reproduit le mécanisme de contrôle de flux basé sur les pertes déjà intégré au protocole TCP. Mais quelle que soit la raison, j’ai pu confirmer que la perte de débit que certaines personnes attribuaient à des commutateurs "défectueux" ou "à faibles performances" était en fait due au contrôle de flux.

Vous pouvez trouver un bon traité sur le sujet dans l'article Pour couler ou ne pas couler? . L'article donne trois raisons pour le désactiver:

Limites de la mémoire tampon sur certains commutateurs
Les appareils modernes sont maintenant plus capables de traiter et de traiter les données assez rapidement, là où le contrôle de flux n'est pas seulement inutile, mais constitue en réalité un obstacle à de meilleures performances.
Mieux vaut gérer le contrôle de flux plus haut dans la pile sous forme de contrôle de congestion.

Le contrôle de flux est désactivé par défaut sur de nombreux commutateurs, mais vérifiez votre commutateur. Si activé, essayez de le désactiver. Vous devrez peut-être le désactiver sur tous les ordinateurs d'extrémité dans de rares cas.

— harrymc
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Merci, je vais le lire. Mais comment désactiver le contrôle de flux pour un commutateur non géré? J'ai joué avec les paramètres du pilote de la carte réseau, mais rien de tout cela n'a eu d'effet.

— T Nierath

Il serait utile d’avoir le modèle de votre commutateur (réponse non garantie).

— harrymc

J'utilise actuellement zyxel.com/products_services/…. Je doute qu'elle puisse être configurée ... J'ai également rencontré le même problème avec un autre commutateur "stupide" à 5 ports (de Netgear), ce qui ne devrait pas en être le problème. Peut-être que la carte réseau du WRT54G a déclenché le contrôle de flux.

— T Nierath

La documentation du GS-105B indique que c'est effectivement un contrôle de flux, mais aucun moyen documenté de le désactiver. Vous pouvez contacter le support Zyxel avec le problème. Êtes-vous sûr que ce n'est pas un problème banal de câble, nécessitant un meilleur câble ou une distance plus courte?

— harrymc

En fait, j’ai échangé toutes les pièces, les câbles, le commutateur et la carte réseau. Le problème a persisté jusqu’à ce que j’ai mis mon vieux WRT54G à la corbeille et mis à niveau vers un routeur doté d’une carte réseau gigabit. Depuis lors, tout fonctionne comme prévu, donc ce n'est pas un problème courant, heureusement. Quoi qu'il en soit, merci pour votre aide, j'ai voté contre votre réponse, mais je vais laisser la question ouverte pendant un certain temps pour voir si nous allons. a plus d'idées sur le sujet.

— T Nierath

Lorsque les liaisons en gigabits retombent à 100 Mbits, la cause habituelle est un mauvais câblage. 10, 100, 1 000 et même 10 000 Mbit / s coexistent parfaitement sur le même commutateur (ou peut-être même plus vite, mais les commutateurs plus rapides prennent en charge 10 et 100 Mbit / s de moins en moins). Vérifiez les statistiques de la carte pour les erreurs FCS, les exécutions ou d’autres pertes.

1000BASE-T nécessite le fonctionnement des quatre paires torsadées, tandis que 100BASE-TX n'en utilise que deux. En outre, 1000BASE-T est légèrement plus difficile sur le câble car l’encodage de ligne est un peu plus délicat. De nombreux périphériques retombent sur 100BASE-TX lorsque la négociation en gigabits échoue. Le lien peut également échouer également.

Tout ce qui a été décrit ici - le débordement de la mémoire tampon ou le contrôle de flux n'a AUCUN impact sur la vitesse de la liaison de négociation (couche physique L1) et ne provoquera JAMAIS de perte ou de repli de la liaison.

Un commutateur reçoit toujours complètement une trame avant de la transmettre (stockage et transfert) - la plupart le sont de toute façon, à différentes vitesses de liaison, que tous les commutateurs utilisent le stockage et le transfert. Ce n'est pas un problème de recevoir une trame sur un port à 10 Mbit / s et de la transférer vers un autre port à 100 Gbit / s ou inversement.

Le contrôle de flux peut interférer avec le débit effectif mais ne change jamais le débit de liaison de la couche physique .

Lorsqu'un port gigabit tente d'envoyer un flux à plein débit vers un périphérique à 100 (ou 10) Mbit / s et que le contrôle de flux est activé sur tous les périphériques, les trames de pause envoyées par le périphérique à faible vitesse étranglent le port gigabit de l'expéditeur même si un autre destinataire peut souhaiter recevoir le plein débit , il s’agit d’un blocage de la tête de ligne et constitue un défaut de conception.

Le contrôle de flux hérité ne doit généralement pas être utilisé à moins que vous ne compreniez sa fonction et qu'il fonctionne dans votre scénario. Le contrôle de flux est beaucoup mieux laissé à la couche de transport (notamment TCP) ou aux protocoles de la couche application.

— Zac67
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Hm, cela ne devrait vraiment pas être un problème de câble, car la suppression du routeur 100MBit a permis de faire disparaître le problème, alors que l’échange des câbles ne l’a pas été, ou ce comportement peut-il être expliqué avec la négociation de vitesse de liaison? Une carte réseau ne changera-t-elle jamais sa vitesse de liaison en fonction de critères tels que les pertes d'images?

— T Nierath

Non ça ne va pas. La vitesse de liaison est négociée par des impulsions de liaison rapides (FLP), la liaison est établie et tant qu'elle est active, elle ne change pas. 1000BASE-T utilise également la négociation PCS pour les paires / voies uniques. En cas d'échec, certaines cartes réseau risquent de revenir à 100BASE-TX. Le câble n'est pas testé plus que cela.

— Zac67

Merci, mais pourquoi cela fonctionne-t-il lors de la suppression du routeur lent? Je suppose que c'est un problème de couche 2 car la connexion physique entre le commutateur et mon hôte reste inchangée.

— T Nierath

Eh bien, je ne peux pas parler avec certitude de tous les appareils disponibles sur le marché, mais abandonner la vitesse de la liaison à cause de problèmes de L2 n’a jamais été vu, ni même entendu parler. J'ai travaillé avec environ 50 ou 60 modèles de commutateurs différents.

— Zac67

Dans les premiers cas, la mémoire tampon se remplit: une mémoire tampon de 1 Mo peut prendre près de 9 ms à 900 Mbit / s. Lorsque la mémoire tampon est épuisée, les images sont supprimées. Avec une priorité de qualité de service et (généralement) plusieurs files d'attente, le commutateur supprime d'abord les trames moins prioritaires.

— Zac67

Les résultats intermittents ressemblent un peu au câblage CAT5e (au lieu de CAT6a ou CAT6) ou, plus vraisemblablement (et pire encore), au câblage CAT5 (au lieu de CAT5e). Bien que retirer les cartes réseau 100 Mbits n’aiderait probablement pas beaucoup à ça, alors ...

Les tampons du commutateur étant trop petits, cela semble une possibilité.
Contrairement à un "hub", un "commutateur" dispose de communications indépendantes par port. En d'autres termes, si vous avez un commutateur à 24 ports, il s'agit de 24 connexions indépendantes. Si une connexion est 100Mbit, cela ne devrait pas empêcher une autre connexion d'être gigabit.

Je voyais un avantage potentiel à ce qu'un commutateur puisse supprimer toutes les données par paquets dont il pourrait se souvenir. S'il utilise avec succès des connexions gigabits, il peut alors terminer les conversations plus rapidement et se contenter d'un travail plus tôt. Cela peut réduire l'utilisation de la mémoire tampon. Cela pourrait également réduire les problèmes de "surchauffe", si les travaux sont effectués plus rapidement, de sorte que la chaleur générée par le travail peut cesser d'exister plus tôt.

— TOOGAM
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J'ai échangé des câbles et la distance était très courte (chambre simple), donc ce ne devrait pas être les câbles. Mon idée est que, par exemple, j'envoie des fichiers à un autre hôte Gigabit tout en accédant à Internet via un ancien routeur 100 Mbits / s. J'imagine que mon port n'a qu'un tampon et qu'il ne peut pas simplement jeter des cadres, bon gré mal gré, donc il ralentit. Mais je ne sais pas si les choses fonctionnent vraiment comme ça.

— T Nierath