[发明专利]以太网链路的两端双工不匹配的检测办法以及以太网接口

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种以太网链路的两端双工不匹配的检测办法以及以太网接口。

背景技术

以太网为目前广泛应用的一种网络媒介，当前的计算机几乎全部具备以太网接口卡(简称网卡)，并且该以太网卡在局域网、电信接入网中得到大量的运用，在通信时，各设备通过以太网卡接入局域网、电信接入网，而实现网络通信。

目前以太网卡的通信方式主要有半双工模式、或者全双工模式。

其中，半双工模式主要是指：两个通信设备之间的通信链路，在任一时刻仅允许一端向另外一端发送数据的工作模式。当设备的通信链路工作于半双工模式时：

如果通信链路某一端的设备通过链路发送数据的同时通信链路另一端的通信设备也向通信链路发送数据，此时，会在通信链路上发生冲突(这种情况被称为冲突)。

当半双工链路发生冲突时，通信设备收到的数据会出现错误：假设某设备A向通信链路发出的信号“1”，而通信链路另一端的设备B向通信链路发出的信号“0”，由于通信链路发生冲突，此时在设备B端测试，设备B接收到的信号为“0”，而不为设备A实际发出的信号“1”，出现数据传输错误的问题。

全双工模式是指：两个通信设备的通信链路，在任意时刻同时存在发送、接收通道，因此该通信两端的通信设备可以各自独立向对方发送数据、接收数据，而不会发送冲突。

在实际应用中，可能存在如图1所示的以太网链路两端设备双工不匹配的情况：对于两通信设备之间的网络通信，通信链路一端端设备101的以太网卡工作于半双工模式，通信链路另一端设备102的以太网卡工作于全双工模式。此时，假设设备101向设备102发送数据的同时，设备102也希望向设备101发送数据，由于设备102工作于全双工模式下，故设备102会直接向通信链路直接发送数据，而此时在工作于半双工模式下的设备101将会发生以下的情况：

工作于全双工模式的设备102，设备102不管设备101进行什么操作，而一直持续发送数据，直到数据发送结束。

工作于半双工模式的设备101，设备101的以太网卡将会检测到本端在发送数据的同时接收到了数据，设备101将认为此时发生了通信链路冲突，设备101停止发送数据。

以上情况会导致以下问题：

在设备101端，设备101在发送数据之后产生冲突，此时可能是刚刚开始传输数据，也可能是已经发送了超过512比特的数据。

在设备102端，设备102在启动接收数据后，由于设备101的突然停止数据发送，设备102接收到的数据具有错误的检验和，或者具有错误的长度。

由上可见，在实际的传输过程中，当以太网链路两端的双工模式不匹配时，将会导致网路数据转发性能出现很大的下降。经过实际测试，对于带宽为100Mbps的链路，在双工模式不匹配下进行文件传输协议(File TransferProtocol，简称FTP)数据传输，实际得到的速率下降为170Kbps左右，也即实际的吞吐率仅为带宽的1/602。

在现有技术中，为了避免双工不匹配导致网络传输效率降低的问题，人们往往采取以下的技术方案：

第一种解决方案：因为双工不匹配导致网络的数据转发速率只有应该具备速率的几百分之一，并且问题查找又比较复杂，因此在网络建设时，网络管理员或者网络建设商对于网络中的所有交换机的以太网接口(网卡)的双工模式设置为：全双工模式，保证在网络服务提供商层面上的各网络服务设备之间的各通信链路均处于全双工模式，

但是采用该方法还存在以下的问题：虽然在网络提供商层面上，将所有的以太网服务设备(交换机等等)设置为全双工模式。但是，如果该以太网连接的用户终端往往默认为半双工模式，那么在整个以太网中存在还是存在双工不匹配的问题。

因此，采用上述的方法，在要求接入该以太网中的所有终端用户都将本端的终端以太网接口的双工模式设置为全双工模式，如果该以太网络连接了2000各用户，那么需要该2000各用户分别在自己的电脑上进行以太网接口的双工模式设置。而在现实中，很多终端用户并不清楚如何在电脑中设置以太网接口的双工模式，故该技术方案存在极大的不现实性。

第二种解决方案：将以太网络中的所有网络提供设备的以太网接口设置为半双工模式，使得网络中的所有网络设备与接入的用户终端均工作在半双工模式，避免双工不匹配的问题。采用该方案不需终端用户进行以太网设置，相对于第一种解决方案更加实际。

但是采用该解决方案还存在以下的问题：