一文解析以太网自动协商技术

以太网自动协商（Ethernet Auto-Negotiation）是一种机制，它允许以太网设备（如交换机、路由器、服务器等）自动确定最佳的连接速度和双工模式。这种机制的出现是为了解决不同以太网设备之间的兼容性问题，特别是在速度和双工模式方面的不匹配问题。

在早期的以太网中，设备通常工作在低速的10Mbps和半双工模式下。然而，随着网络技术的不断发展，出现了支持全双工、100Mbps、甚至1000Mbps（千兆以太网）的设备。为了保护以前的投资，新的以太网标准通常都向后兼容，这意味着新的设备需要能够与旧设备进行通信。

然而，如果两台互联的以太网设备之间没有一种机制来协商最佳的工作方式，那么它们可能无法正常工作。为了解决这个问题，以太网标准制定者引入了自动协商机制。

当两个支持自动协商的设备连接时，它们会交换信息以确定彼此的能力，并选择一种共同支持的最高性能工作模式。这种协商过程是自动的，无需用户干预。一旦协商完成，设备就会以协商好的速度和双工模式进行通信。

自动协商不仅解决了速度和双工模式不匹配的问题，还提高了网络的灵活性和可扩展性。它允许不同类型的设备无缝地连接到同一网络中，并自动适应彼此的性能。这使得以太网成为一种非常灵活和可靠的网络技术，广泛应用于各种场景，包括企业网络、数据中心、家庭网络等。

众所 周知，早期的以太网工作在低速的10M，半双工状态，后来随着网络不断发展的，又出现了交换机--支持全双工，100M，1000M，甚至最新的万兆以太网。为了保护以前的投资，新的标准一般都向下兼容比如100M的系统能够支持就的10M，半双工。但是这样同时又产生了一个新的问题，如果没有某种机制能够让两台互联的以太网设备之间能够协商获得两者都能接受的最佳工作方式的话，你只能通过手工设置来保证通讯双方工作状态的一致性！

这对于有少量这种问题的网络也许是个小问题，但是对于存在大量这种问题的网络而言就是一个头疼的问题。幸好，以太网的标准制定者推出了自动协商(Auto-Negotiation)这种机制，来解决这个问题。

说完这个自动协商机制用来解决什么问题，我们再讲讲自动协商机制是如何协商的.Auto-Negotiation实际上我们可以把它看作成一种主动地协商方式,具有这种功能的设备会主动与对方协商,并且等待对端返回协商结果,它不仅能够协商两端的工作速度是10M,还是100M还是1000M,而且还可以协商两端工作的双工方式是半双工还是全双工.

自动协商 Auto-negotiation

802．3标准中的第28条是这样定义自动协商功能的：它允许一个设备向链路远端的设备通告自己所运行的工作方式，并且侦测远端通告的相应的运 行方式。自动协商的目的是给共享一条链路的两台设备提供一种交换信息的方法，并自动配置它们工作在最优能力下。

Auto-Negotiation可以看作成一种主动地协商方式,具有这种功能的设备会主动与对方协商,并且等待对端返回协商结果,它不仅能够协商两端的工作速度是10M,还是100M还是1000M,而且还可以协商两端工作的双工方式是半双工还是全双工。

Auto-Negotiation通过和对端交换一种FLP(Fast Link Pluse)的特殊Frame,里面包含了自己这端可以支持的工作组合方式(速度/双工方式),对端收到之后和自己可以支持的工作组合方式相比较选择一种最佳的工作方式.

当交换FLP时，两个站点根据以下从高到低的优先级侦测双方共有的最佳方式。

1000BASE-T全双工
1000BASE-T
100BASE-T2 全双工
100BASE-TX 全双工
100BASE-T2
100BASE-T4
100BASE-TX
10BASE-T 全双工
10BASE-T

例如，A和B正在自动协商，并且A具有10/100/1000全半双工的能力，但是B只有10/100全半双工的能力，这样双方共有的最高链路能力为100，全双工。一旦双方进行自动协商，链路就会运行在双方能够支持的最佳能力下。

以太网自动协商和手工协商有什么区别

以太网自动协商（Auto-Negotiation）和手工协商（Manual Configuration）之间的主要区别在于配置网络连接的方式。

自动协商：

自动协商是一种以太网标准功能，允许两个以太网设备在连接时自动确定最佳的通信参数，如速率（10M、100M、1000M等）和双工模式（半双工或全双工）。当两个支持自动协商的设备相互连接时，它们会交换信息，了解彼此的能力，并选择一种共同支持的最高性能配置。自动协商简化了网络配置过程，降低了人为错误的可能性，并提高了网络的灵活性和兼容性。

手工协商：

相比之下，手工协商需要网络管理员手动配置每个以太网设备的通信参数。这包括设置速率、双工模式以及其他可能的网络参数。手工配置通常在网络设备不支持自动协商或自动协商失败时使用。然而，手工配置增加了出错的可能性，因为管理员需要确保两端设备的设置完全匹配。任何不匹配都可能导致连接问题，如速度降低或连接失败。

总的来说，自动协商提供了一种更加简单、可靠和高效的方式来配置以太网连接。然而，在某些情况下，如设备兼容性问题或特定网络需求，手工配置可能是必要的。在实际应用中，网络管理员应根据具体情况选择最适合的配置方法。

审核编辑：黄飞