目錄

前言
Interface 狀態
Interface 類別
Description
Maximum Transmission Unit 最大傳輸單位
Bandwidth 頻寬
Delay 遲緩
Reliability, Txload, Rxload
傳輸方式
  Simplex 單工
  Half Duplex 半雙工
  Full Duplex 全雙工
Speed 介面速度
Media Type
QoS 資訊
Counters 計數器

前言

今次寫一個比較入門的課題,就是網絡設備上的 Interface 設定。理論不多,主要以介紹一些學習網絡時會遇到的名詞為主。我們就從 show interface入手,看看 Interface 上有什麽參數。

請按 ⬇️  查看說明。

SW1#show interfaces fastEthernet 1/0/1 
FastEthernet1/0/1 is up, line protocol is up (connected) 1⃣️ ⬇️ Hardware is Fast Ethernet, address is 0016.468f.c383 (bia 0016.468f.c383) 2⃣️ ⬇️ Description: Management 3⃣️ ⬇️ MTU 1500 bytes 4⃣️ ⬇️, BW 100000 Kbit 5⃣️ ⬇️, DLY 100 usec 6⃣️ ⬇️,
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255 7⃣️ ⬇️ Encapsulation ARPA, loopback not set Keepalive set (10 sec) Full-duplex 8⃣️ ⬇️, 100Mb/s 9⃣️ ⬇️, media type is 10/100BaseTX 1⃣️0⃣️ ⬇️ input flow-control is off, output flow-control is unsupported 1⃣️1⃣️ ⬇️ ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
Last input never, output 00:00:00, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0 Queueing strategy: fifo
Output queue: 0/40 (size/max) 5 minute input rate 1000 bits/sec, 2 packets/sec 1⃣️2⃣️ ⬇️ 5 minute output rate 1000 bits/sec, 2 packets/sec 457 packets input, 37444 bytes, 0 no buffer Received 94 broadcasts (0 multicasts) 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored 0 watchdog, 69 multicast, 0 pause input 0 input packets with dribble condition detected 1095 packets output, 87569 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 1 interface resets 0 babbles, 0 late collision, 0 deferred 0 lost carrier, 0 no carrier, 0 PAUSE output 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

1⃣️ Interface 狀態

這是 Interface 現時的 Layer 1 (L1) 與 Layer 2 (L2) 的狀態,FastEthernet1/0/1 is up 表示 L1 運作正常,line protocol is up 表示 L2 運作無誤。如果兩個 Layer 狀態都是 Up 的話,我們可以很專業地跟人家說這個 Interface 是「Up Up」的,我們可以用 shutdown 來把 Interface 關掉,用 no shutdown 把 Interface 開啟。

SW1(config)#int fastEthernet 1/0/15
SW1(config-if)#shutdown
SW1(config)#int fastEthernet 1/0/15
SW1(config-if)#no shutdown

如果 L1 不能 Up 就要檢查網絡線和接頭,如果 L1 Up 而 L2 不能 Up 就很難說,網絡線和 L2 Protocol 設定都要檢查。

2⃣️ Interface 類別

就是這 Interface 是 Fast Ethernet 還是 Gigabit Ethernet 什麼的。留意如果是 VLAN Interface 的話會顯示 EtherSVI,SVI 即是 Switched Virtual Interface 的意思。後面那一串當然是 Interface 的 MAC Address。

3⃣️ Description

用來寫上關於這個 Interface 資訊,通常會寫這個 Interface 接駁著什麼 Host 或者 Switch 方便管理。更改 description 的方法如下。

SW1(config)#int gigabitEthernet 1/0/1
SW1(config-if)#description Connect to Internet

SW1#show interfaces gigabitEthernet 1/0/1
GigabitEthernet1/0/1 is administratively down, line protocol is down (disabled)
Hardware is Gigabit Ethernet, address is 0016.468f.c381 (bia 0016.468f.c381)
Description: Connect to Internet
MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec,
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

<--Output Omitted-->

4⃣️ Maximum Transmission Unit 最大傳輸單位

MTU 是 Maximum Transmission Unit 的縮寫,話說在古代網絡世界裡,網絡連接很多時都是 Shared Media,例如用 Hubs 接駁多台電腦。但 Hubs 的運作跟 Switch 不同,Hubs 同一時間只容許一台電腦傳送,而且當時傳送速度不高,為了避免一台電腦長時間佔用了網絡,就有了最大傳輸單位 (MTU),如果要傳送的訊息大於 MTU,Host 就要把訊息切割成小於 MTU 設定的小塊分開傳送,MTU 值通常預設在 1500 Bytes。舉例:Host A 想傳送 4000 Bytes 的資料,會把 4000 Bytes 分割成兩個 1500 Bytes 和一個 1000 Bytes 的小塊來傳送。一般情況下,我們不會更改 MTU。

如把 MTU 設得過大,中間遇到不支援的設備,訊息就被丢棄。相反如果設定太小,就會造成浪費頻寬,因為網絡設備或 Host 把 L2 Frame 傳送出去時,都需要加入目的地 MAC Address 和用作 Error Checking 的檢查碼,把資訊打包起來才送出去。這些用來打包的東西加起來總共有 18 Bytes。如果把 MTU 設定太少就增加了打包的次數,而浪費頻寬了。

經過深思熟慮後覺得還是要更改 MTU 嗎?可用以下指令。但需要重開 Switch 才生效。

SW1(config)#system mtu ?
<1500-1998> MTU size in bytes
jumbo Set Jumbo MTU value for GigabitEthernet or TenGigabitEthernet
interfaces
routing Set the Routing MTU for the system

SW1(config)#system mtu 1700
Changes to the system MTU will not take effect until the next reload is done
SW1(config)#end
SW1#wri mem
Building configuration...
[OK]
TEST1#reload
Proceed with reload? [confirm]
SW1#reload

SW1#show interfaces fastEthernet 1/0/1
FastEthernet1/0/1 is up, line protocol is up (connected)
Hardware is Fast Ethernet, address is 0014.1c0e.4383 (bia 0014.1c0e.4383)
MTU 1700 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec,
reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
Encapsulation ARPA, loopback not set

5⃣️ Bandwidth 頻寬

BW 很明顯就是 Bandwidth 的意思吧。可以用 Bandwidth 指令去更改。

SW1(config-if)#bandwidth ?
<1-10000000> Bandwidth in kilobits
inherit Specify how bandwidth is inherited

SW1(config-if)#bandwidth 50000

但留意留意留意!在這裡更改的 Bandwidth 並沒有真正把 Interface 的傳輸頻寬更改了!此數值只用作給 Routing Protocol 和 STP 等用來計算 Cost 之用。

6⃣️ Delay 遲緩

DLY 代表 Interface 的 Delay 值,跟 Bandwidth 不同但有著莫大關係,你可以幻想一下,如果網絡線是一條隊道,Data 是車輛,Bandwidth 就是這條隊道每秒可以讓多少輛車通過,而 Delay 就是車輛要行多久才走完這條隊道。例如香港紅磡海底隊道就是一條 Delay 小 (如果不塞車的話,基本上 1 分鐘就走完了),可惜 BW 也很小的隊道,成為香港人的 EQ 試煉場。😡

interface

留意留意留意!把 Delay 改小傳輸並不會真的加快了,同樣只是給 Protocol 用來計 Cost。可用以下指令設定 delay 值。

SW1(config-if)#delay ?
<1-16777215> Throughput delay (tens of microseconds)

SW1(config-if)#delay 5000

7⃣️ Reliability, Txload, Rxload

Reliability,Txload 和 Rxload 同樣用作計 Cost,例如 EIGRP 會使用到這些值去計算出 Metric。如想了解可查看:Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) 增強型內部網關路由協定

8⃣️ 傳輸方式

這是讀網絡不可不知的概念,3 種傳輸方式分別是:Simplex 單工、Half Duplex 半雙工和 Full Duplex 全雙工。

Simplex 單工

單工傳輸就是單向的傳輸,一邊是發出訊號,另一邊只有接收信號。例如透過大氣電波接收的電視訊號就是單工,由電視台發出訊號,電視機透過天線接收。TVB 播什麼你看什麼,就算覺得劇情爛到要說髒話也無法把髒話回傳給電視台編劇。

Half Duplex 半雙工

半雙工則是有來有往的,不過同一時間只能有一個方向的傳輸發生。對講機 (Walkie-talkie) 是一個很好的例子,當你要說話時要按機上的按鈕佔據頻道,說完就放手等待對方回覆。

Full Duplex 全雙工

全雙工則是同一時間支援收發。現代的電話系統都是全雙工,當你和女朋友在電話吵架時,無論你在說什麼,她也同時在另一邊不斷的責罵,此時你就知道全雙工系統運作正常。

Cisco 設備沒有單工設定,duplex 預設是 auto,如想手動在 Half Duplex 和 Full Duplex 中作出選擇,可用以下指令。

SW1(config-if)#duplex ?
auto Enable AUTO duplex configuration
full Force full duplex operation
half Force half-duplex operation

SW1(config-if)#duplex full 

9⃣️ Speed 介面速度

Speed 就是 Interface 把 Data 送上網絡線的速度,由 10、100、1000 或更高速都有,視乎 Interface 的種類。預設是 auto,可用以下指令更改。

SW1(config-if)#speed ?
10 Force 10 Mbps operation
100 Force 100 Mbps operation
auto Enable AUTO speed configuration

SW1(config-if)#speed 10

1⃣️0⃣️ Media Type

Media Type 的種類超級多,幸好是不用做設定的,不過趁機認識一下也相當有趣。我們經常在產品目錄上看到的 100BASE-T、1000BASE-CX 等等到底是什麼意思呢?

BASE 前面的數字當然就是指 Bandwidth。現時比較普遍的有以下幾款。

頻寬全名例子
10 Ethernet 10BASE-F
100 Fast Ethernet 100BASE-T
1000 Gigabit Ethernet 1000BASE-X
10G 10 Gigabit Ethernet 10GBASE-SR
40G 40 Gigabit Ethernet 40GBASE-T
100G 100 Gigabit Ethernet 100GBASE-ZR

至於 Base 後面的字母就複雜得多了。第一個字母代表網絡線種類。

字母種類詳細
T Twisted-Pair Cable 即我們很常使用的雙絞線,長度 < 100 公尺
K Copper Backplane  
C Balanced Copper Cable  
F Optical Fiber Cable  
B Two wavelengths over a Single Optical Cable  
S Short-range multi-mode Optical Cable 長度 < 100 公尺
L Long-range Single / Multi-mode Optical Cable 100 公尺 至 10 公里
E Extended-range Optical Cable 10 公里 至 40 公里
Z High wavelength over Long-range Single-mode cable  

而第二個字母則代表 Coding Scheme 編碼方案,原來把二進位訊息送上網絡線之前需要做一些編碼,去確保送出和接收都正確無誤,Coding Scheme 就是編碼的方法。不過這已經超出網絡工程師的範疇了,在此只能作簡單介紹,詳細就留給電訊工程師學習吧。

字母解釋
X  4B/5B Block Coding 或 8B/10B Block Coding
R  64B/66B Block Coding

1⃣️1⃣️ QoS 資訊

這些是關於這個 Interface 的 QoS (Quality of Service) 設定,日後在討論 QoS 的課題時再詳細述之。

1⃣️2⃣️ Counters 計數器

最後面一大堆的數字就是 Counters,記錄著這個 Interface 由開機至今所有的流量數據。特別想說的是在 Troubleshooting 時會比較留意 errors 和 CRC 的數字,如果不斷上升的話,很多時是 L1 出了問題,如有此情況就要把網絡線測試一下了。

有時我們想把數據重設來判斷問題是否已經解決了,可用以下指令。

SW1#clear counters gigabitEthernet 1/0/1
Clear "show interface" counters on this interface [confirm]