1、8023標(biāo)準(zhǔn)中定義自動(dòng)協(xié)商功能：它允許一個(gè)設(shè)備向鏈路遠(yuǎn)端的設(shè)備通告自己所運(yùn)行的工作方式，并且偵測遠(yuǎn)端通告的相應(yīng)的運(yùn)行方式。自動(dòng)協(xié)商的目的是給共享一條鏈路的兩臺(tái)設(shè)備提供一種交換信息的方法，并自動(dòng)配置它們工作在最優(yōu)能力下。照字面上來講，自動(dòng)協(xié)商就是一種在兩臺(tái)設(shè)備間達(dá)到可能的最大傳輸速率的方式。它允許設(shè)備用一種方式“討論”可能的傳輸速率，然后選擇雙方可接受的最佳速率。它們使用叫做快速鏈路脈沖的FLP交換各自傳輸能力的通告。FLP可以讓對端知道源端的傳輸能力是怎樣的。當(dāng)交換FLP時(shí)，兩個(gè)站點(diǎn)根據(jù)以下從高到低的優(yōu)先級(jí)偵測雙方共有的最佳方式。 1000BASE-T全雙工 1000BASE-T 100BAS

2、E-T2 全雙工 100BASE-TX 全雙工 100BASE-T2 100BASE-T4 100BASE-TX 10BASE-T 全雙工 10BASE-T例如，A和B正在自動(dòng)協(xié)商，并且A具有10/100/1000全半雙工的能力，但是B只有10/100全半雙工的能力，這樣雙方共有的最高鏈路能力為100，全雙工。一旦雙方進(jìn)行自動(dòng)協(xié)商，鏈路就會(huì)運(yùn)行在雙方能夠支持的最佳能力下。自動(dòng)協(xié)商會(huì)產(chǎn)生什么問題？有關(guān)自動(dòng)協(xié)商的大多數(shù)問題是由于有一方?jīng)]有工作在自動(dòng)協(xié)商方式。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)工作在自動(dòng)協(xié)商方式而另一方?jīng)]有時(shí)，只有一方發(fā)送快速鏈路脈沖。另一方已經(jīng)設(shè)定在特定的速率和雙工方式下，這樣就不會(huì)跟對端進(jìn)行協(xié)商。他已經(jīng)

3、被強(qiáng)行設(shè)定，就不會(huì)再考慮他連接端的工作方式。由于強(qiáng)行設(shè)定的站點(diǎn)不會(huì)告訴正在協(xié)商的站點(diǎn)自己的速率和單雙工方式，自動(dòng)協(xié)商的站點(diǎn)就必須自己決定合適的速率和單雙工方式來匹配對端，這叫做平行檢測。協(xié)商站點(diǎn)監(jiān)聽從對端過來的鏈路脈沖能夠辨別通信速率。10，100和1000Mbs以太網(wǎng)使用不同的信號(hào)方式，所以協(xié)商站點(diǎn)能識(shí)別對端的工作速率。 然而，全半雙工又是另外一回事了。因?yàn)閺?qiáng)行設(shè)定的站點(diǎn)不進(jìn)行協(xié)商，協(xié)商站點(diǎn)沒有方法知道強(qiáng)行設(shè)定站點(diǎn)工作在哪種雙工方式下。協(xié)商站點(diǎn)為了避免全半雙工不匹配，根據(jù)802.3標(biāo)準(zhǔn)，它必需與強(qiáng)行站點(diǎn)使用相同的速率，但是工作在半雙工方式下。不管速率如何（除了10Gig），半雙工是以太網(wǎng)的默

4、認(rèn)方式。在許多情況下，這會(huì)產(chǎn)生全半雙工不匹配問題。為了兩端都達(dá)到全雙工方式，要么兩端都自動(dòng)協(xié)商，要么兩端都強(qiáng)行設(shè)定。務(wù)必不要一端自動(dòng)協(xié)商，另一端強(qiáng)行設(shè)定。這會(huì)導(dǎo)致雙工不匹配。建議把兩端設(shè)置留在自動(dòng)協(xié)商以減少人為錯(cuò)誤。怎樣才能知道全半雙工不匹配問題？雙工不匹配會(huì)在鏈路上產(chǎn)生沖突，因?yàn)橐欢丝梢酝瑫r(shí)發(fā)和收而另一端不能。全雙工站點(diǎn)不可能和半雙工站點(diǎn)很好的工作。在半雙工站點(diǎn)一側(cè)會(huì)產(chǎn)生沖突。受影響端口的重傳，差的吞吐率和高錯(cuò)誤數(shù)會(huì)損害鏈路性能。上面說了那么多，都是對電口而言。電口自協(xié)商原理是：自動(dòng)協(xié)商模式是端口根據(jù)另一端設(shè)備的連接速度和雙工模式，自動(dòng)把它的速度調(diào)節(jié)到最高的公共水平，即線路兩端能具有的最快速

5、度和雙工模式。自協(xié)商功能允許一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠?qū)⒆约核С值墓ぷ髂Ｊ叫畔鬟_(dá)給網(wǎng)絡(luò)上的對端，并接受對方可能傳遞過來的相應(yīng)信息，從而解決雙工和10M/100M速率自協(xié)商問題。自協(xié)商功能完全由物理層芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，因此并不使用專用數(shù)據(jù)包或帶來任何高層協(xié)議開銷。自協(xié)商功能的基本機(jī)制是：每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在上電、管理命令發(fā)出、或是用戶干預(yù)時(shí)發(fā)出FLP（快速連接脈沖），協(xié)商信息封裝在這些FLP序列中。FLT中包含有時(shí)鐘/數(shù)字序列，將這些數(shù)據(jù)從中提取出來就可以得到對端設(shè)備支持的工作模式，以及一些用于協(xié)商握手機(jī)制的其他信息。當(dāng)一個(gè)設(shè)備不能對FLP作出有效反應(yīng)，而僅返回一個(gè)NLP（普通連接脈沖）時(shí)，它被作為一個(gè)10BA

6、SE-T兼容設(shè)備。 快速鏈路脈沖FLP和普通鏈路脈沖NLP都僅使用于非屏蔽雙絞線上，而不能應(yīng)用在光纖媒體。自動(dòng)協(xié)商的內(nèi)容主要包括雙工模式、運(yùn)行速率、流控等內(nèi)容，一旦協(xié)商通過，鏈路兩端的設(shè)備就鎖定在這樣一種運(yùn)行模式下。1000M以太網(wǎng)也支持自協(xié)商，在此從略。電口和光口自協(xié)商主要區(qū)別是在OSI 中它們所處的位置不同。對于電口來說,協(xié)商發(fā)生在鏈路信號(hào)傳輸之前；對于光口來說, 自協(xié)商機(jī)制與PCS在同一層, 這意味著光口的協(xié)商必須先建立鏈路同步以后才可以進(jìn)行協(xié)商。協(xié)商過程如果兩端都支持自協(xié)商，則都會(huì)接收到對方的FLP，并且把FLP中的信息解碼出來。得到對方的連接能力。并且把對端的自協(xié)商能力值記錄在自協(xié)商

7、對端能力寄存器中（Auto-Negotiation Link Partner Ability Register ， PHY標(biāo)準(zhǔn)寄存器地址5 ）。同時(shí)把狀態(tài)寄存器（PHY標(biāo)準(zhǔn)寄存器地址1）的自協(xié)商完成bit（bit5）置成1。在自協(xié)商未完成的情況下，這個(gè)bit一直為0。然后各自根據(jù)自己和對方的最大連接能力，選擇最好的連接方式Link。比如，如果雙方都即支持10M也支持100M，則速率按照100M連接；雙方都即支持全雙工也支持半雙工，則按照全雙工連接。一定連接建立后，F(xiàn)LP就停止發(fā)送。直到鏈路中斷，或者得到自協(xié)商Restart命令時(shí)，才會(huì)再次發(fā)送FLP。為了保證在對端不能支持自協(xié)商的情況下也能連接

8、，引入了被稱為并行檢測（Parallel Detection）的機(jī)制。在一端打開自協(xié)商，另一端關(guān)閉自協(xié)商的情況下，連接的建立就依靠并行檢測功能實(shí)現(xiàn)。并行檢測機(jī)制是這樣的：在具有自協(xié)商能力的設(shè)備端口上，如果接收不到FLP，則檢測是否有10M鏈路的特征信號(hào)或100M鏈路的特征信號(hào)。如果設(shè)備是10M設(shè)備，不支持自協(xié)商，則在鏈路上發(fā)送普通連接脈沖（Normal Link Pulse）簡稱NLP。NLP僅僅表示設(shè)備在位，不包含其它的額外信息。NLP脈沖如圖：如果是100M設(shè)備，不支持自協(xié)商，則在沒有數(shù)據(jù)的情況下，在鏈路上一直發(fā)送4B/5B編碼的Idle符號(hào)。并行檢測機(jī)制如果檢測到NLP，則知道對方支持1

9、0M速率；如果檢測到4B/5B編碼的Idle符號(hào)，則知道對方支持100M速率。但是對方是否支持全雙工、是否支持流控幀這些信息是無法得到的。因此在這種情況下，認(rèn)為對方只支持半雙工，不支持全雙工，且不支持流控幀。基于以上原理，在對端不打開自協(xié)商時(shí)，打開自協(xié)商的一方只能協(xié)商成半雙工模式。802.3協(xié)議規(guī)定，通過并行檢測建立連接后，PHY的狀態(tài)寄存器（PHY標(biāo)準(zhǔn)寄存器地址1）的自協(xié)商完成bit（bit5）依然要置位成1，盡管鏈路上并非使用了真正的自協(xié)商操作。同時(shí)規(guī)定在自協(xié)商完成bit為1的情況下，本地自協(xié)商能力寄存器（PHY標(biāo)準(zhǔn)寄存器地址4）和對端自協(xié)商能力寄存器（PHY標(biāo)準(zhǔn)寄存器地址5）是有意義的。

10、所以，要把寄存器5中的數(shù)據(jù)更新。如果建立的連接為10M，則寄存器5的10M能力bit（bit5）置1，其它bit置0，表示對端只能支持10M半雙工；如果建立的連接為100M，則寄存器5的100M能力bit（bit7）置1，其它bit置0，表示對端只能支持100M半雙工。千兆光口自協(xié)商千兆光口可以工作在強(qiáng)制和自協(xié)商兩種模式。802.3規(guī)范中千兆光口只支持1000M速率，支持全雙工（Full）和半雙工（Half）兩種雙工模式。自協(xié)商和強(qiáng)制最根本的區(qū)別就是兩者再建立物理鏈路時(shí)發(fā)送的碼流不同，自協(xié)商模式發(fā)送的是/C/碼，也就是配置（Configuration）碼流，而強(qiáng)制模式發(fā)送的是/I/碼，也就是idle碼流。千兆光口自協(xié)商過程:1.兩端都設(shè)置為自協(xié)商模式雙方互相發(fā)送/C/碼流，如果連續(xù)接收到3個(gè)相同的/C/碼且接收到的碼流和本端工作方式相匹配，則返回給對方一個(gè)帶有Ack應(yīng)答的/C/碼，對端接收到Ack信息后，認(rèn)為兩者可以互通，設(shè)置端口為UP狀態(tài)2.一端設(shè)置為自協(xié)商，一端設(shè)置為強(qiáng)制自協(xié)商端發(fā)送/C/碼