匹配也惹祸

匹配也惹祸
作者：田 逸 （sery@163.com） 《网管员世界》2005年第10期95页“匹配不当导致传输掉线”

前几天，有朋友说他们做的一个视频系统在传输时会经常性的掉线，让笔者去帮忙。这是一所小学，其网络由三台cisco catalyst 3548和一台华为交换机（型号忘了）构成的全交换网络。与上级网络连接的出口处还有一个qos class设备，该设备主要是做流量控制，以保证视频系统的正常运行。三台cisco 交换机通过堆叠线连接放在一个网络机柜了，而另外那台华为交换机则放在另一栋楼的多媒体教室里，两栋楼之间交换机通过光纤相连。拓扑图如下：

图中绿线表示千兆链路，蓝线表示百兆链路，黄线为十兆链路
全网是一个“平”的网络，即所有的联网计算机都在同一个子网内，并且交换机没有做任何层次设计（无核心层、汇聚层、接入层之分）；是一个相对简单的网络。

故障观察：主机房的机器可以和多媒体教室的视频会议系统发起连接，经观察其传输图像效果比较理想，画面也很流畅，但是在２０分钟左右，网络的连接就会中断，这个过程一直重复。

处理：多媒体教室这边是一台华为２层交换机，由于没有该校的网络管理员在现场，我没有办法访问这台设备。于是我要求到主机房去看看，或许可以发现些什么。还好管理员还在机房，在得知与qos和华为相连的访问口令后，用串口线连接计算机和此交换机的c catalyst 3548端口是与qos class相连。把qos class 设备拿在手里翻过来一看，铭牌上标记的速率为１０兆；凭直觉，这玩艺的工作方式可能是单工的（cisco catalyst 3548交换机所有端口的工作方式默认为全双工）。既然这样，把４８号端口改成半双工模式试试。改完后，报警没有了，并且顺便解决了以前不能访问外部网络的问题。可是回头想想，双工不匹配应该只影响对外网的访问，多媒体系统掉线可能还有别的原因。这是脑中灵光一闪，一定是干道协议（vtp）不匹配，因为cisco交换机的默认干道协议是isl—inter switch link (交换间连接)，是cisco公司的专有协议，而其他厂家的设备的干道协议采用802.1q协议来封装帧。一不做二不休，把cisco catalyst 3548与华为线连的千兆端口设为干道，用802.1q来封装帧。更改完后保存设置，经常时间运行，故障不再出现。下面是所使用的配置命令：
１、配置双工
switch>en
switch#c t //进入全局配置模式
switch(c mainsw　　　　//给交换机取个名字
mainsw(c f0/48 //进入接口配置模式
mainsw(c 10 //指定端口速率为１０m
mainsw(c half //设置48端口为半双工模式
mainsw(c
mainsw(c
2、配置干道协议
mainsw(c g0/2 //g0/2与华为交换机相连
mainsw(c mode trunk //启用trunk功能
mainsw(c n //不协商
mainsw(c trunk encapsulation dot1q //封装为802.1q
mainsw(c
mainsw#wr //保存更改

原因分析：
１、 双工模式不匹配会造成相应差和高出错率，这就是局域网内用户不能访问外部网络的主要原因，同时也会影响交换机的性能。
２、 两台交换机相连，必须同时启用trunking功能，并且都必须采用同样的打标（tagging）机制；要么两边都是isl,要么两边都是802.1q。下表是以太网帧标记和封装方法
标识方法 封装 标记（插入帧内）
isl 是 否
802.1q 否 是
这两种协议的主要区别在于打标机制。isl采用一种外部标记过程，只有支持　　isl的设备才能解释这个帧；而ieee802.1q使用一种内部标记过程它以标准以太网帧的形式存在，所以它可以同时工作在接入链路和干道链路上。
　　
总结：看来网络设备之间也遵循“门当户对”这个原则，因此在一个网络中应该尽量可能的采用同一厂商的设备，如果不是这样，必须为这些互联的设备使用相匹配的设置╠╠相同的帧封装方法，相同的双工模式，等等。本案中所涉及的网络结构相当简单，以至于所有的交换机除了配置一个ip地址外，其他的设置都是默认的，所以排错的时相对容易一些。如果是一个作了分层设计的网络，并且干道（trunk）要中继多个vlan流量,这样网络的复杂程度增加，排错的难度也相应增大。建议网络管理员在配制不同设备互联时应该多注意这种匹配问题，特别是在初始配置时更应该注意这个问题。


附：cisco catalyst 3500系列交换机是基于ios的系统，其他基于catos的交换设备请参照cisco　switch 的相关文档或者向其他人求助。

　　　　　　　　　　　　　　　　2005-4-6
于北京海淀厢白旗