Ethernet-botsingen troubleshooten

Inleiding

Dit document bevat een overzicht van de verschillende tellers gerelateerd aan Ethernet-botsingen en er wordt beschreven hoe u problemen met Ethernet-botsingen kunt troubleshooten die via deze foutberichten worden gemeld (gebaseerd op het platform):

• %AMDP2_FE-5-COLL

• %DEC21140-5-COLL

• %ILACC-5-COLL

• %LANE-5-KOEL

• %PAQUC-5-COLL

• %PQUICC_ETHER-5-COLL

• %PHW_FE-5-COLL

• %SQC_ETHER-5-COLL

• %AMDP2_FE-5-LATECOLL

• %DEC21140-5-LATECOLL

• %ILACC-5-LATECOLL

• %LANE-5-LATECOLL

• %PHQ-5-LATECOLL

• %SPC_ETHER-5-LATECOLL

• %PHD_FE-5-LATECOLL

• %SQC_ETHER-5-LATECOLL

• %SIBYTE-4-SB_OVERTOLLIGE_COLL

Opmerking: de informatie in dit document is alleen van toepassing op half-duplex Ethernet. In full-duplex Ethernet is de detectie van botsingen uitgeschakeld.

Voorwaarden

Vereisten

Er zijn geen specifieke vereisten van toepassing op dit document.

Gebruikte componenten

Dit document is niet beperkt tot specifieke software- en hardware-versies.

De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u de potentiële impact van elke opdracht begrijpen.

Conventies

Raadpleeg Cisco Technical Tips Conventions (Conventies voor technische tips van Cisco) voor meer informatie over documentconventies.

Wat zijn botsingen?

Een botsing is het mechanisme dat door Ethernet wordt gebruikt om toegang te controleren en gedeelde bandbreedte toe te wijzen onder stations die op een gedeeld medium tegelijkertijd willen verzenden. Omdat het medium wordt gedeeld, moet er een mechanisme bestaan waar twee stations kunnen detecteren dat ze op hetzelfde moment willen verzenden. Dit mechanisme is botsingsdetectie.

Ethernet gebruikt CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) als zijn botsingsdetectiemethode. Hier is een vereenvoudigd voorbeeld van Ethernet-werking:

1. Station A wil een frame verzenden. Eerst wordt gecontroleerd of het medium beschikbaar is (Carrier Sense). Is dit niet het geval, dan wacht het totdat de huidige verzender op het medium is geëindigd.

2. Stel dat Station A gelooft dat het medium beschikbaar is en probeert een frame te verzenden. Omdat het medium wordt gedeeld (meervoudige toegang), kunnen andere afzenders ook proberen om tegelijkertijd te verzenden. Station B probeert op dit punt een frame tegelijk met Station A te verzenden.

3. Kort daarna beseffen station A en station B dat er een ander apparaat is dat probeert een frame te verzenden (botsing detecteren). Elk station wacht op een willekeurige hoeveelheid tijd voordat het weer wordt verzonden. De tijd na de botsing wordt verdeeld in tijdslots; Station A en Station B kiezen elk een willekeurige sleuf voor het proberen van een wederuitzending.

4. Mochten Station A en Station B proberen opnieuw te verzenden in dezelfde sleuf, dan wordt het aantal sleuven uitgebreid. Elk station kiest vervolgens een nieuwe slot, waardoor de kans op het opnieuw verzenden in dezelfde sleuf afneemt.

Samengevat, zijn de botsingen een manier om de verkeerslading in tijd te verdelen door toegang tot het gedeelde middel te arbitreren. Botsingen zijn niet slecht; ze zijn essentieel om Ethernet-werking te corrigeren.

Enkele nuttige feiten:

• De maximale hoeveelheid slots is beperkt tot 1024.

• De maximale hoeveelheid heruitzendingen voor hetzelfde frame in het botsingsmechanisme is 16. Als het 16 opeenvolgende keren faalt, wordt het geteld als een buitensporige botsing.

De uitgestelde teller

Hier is een voorbeeld van output van het bevel van de showinterface:

router#show interface ethernet 0
Ethernet0 is up, line protocol is up 
  Hardware is Lance, address is 0010.7b36.1be8 (bia 0010.7b36.1be8)
  Internet address is 10.200.40.74/22
  MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input 00:00:00, output 00:00:06, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 1/75/1/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
  Queueing strategy: random early detection(RED)
  Output queue :0/40 (size/max)
  5 minute input rate 1000 bits/sec, 2 packets/sec
  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
     2058015 packets input, 233768993 bytes, 1 no buffer
     Received 1880947 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 1 throttles
     3 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 3 ignored
     0 input packets with dribble condition detected
     298036 packets output, 32280269 bytes, 0 underruns
     0 output errors, 10 collisions, 0 interface resets
     0 babbles, 0 late collision, 143 deferred
     0 lost carrier, 0 no carrier
     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

De uitgestelde teller telt het aantal keren dat de interface heeft geprobeerd om een frame te verzenden, maar vond de drager bij de eerste poging bezig (Carrier Sense). Dit is geen probleem en maakt deel uit van de normale Ethernet-werking.

De botsingsteller

Hier is een ander voorbeeld van output van het bevel van de showinterface:

router#show interface ethernet 0
Ethernet0 is up, line protocol is up 
  Hardware is Lance, address is 0010.7b36.1be8 (bia 0010.7b36.1be8)
  Internet address is 10.200.40.74/22
  MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input 00:00:00, output 00:00:06, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 1/75/1/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
  Queueing strategy: random early detection(RED)
  Output queue :0/40 (size/max)
  5 minute input rate 1000 bits/sec, 2 packets/sec
  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
     2058015 packets input, 233768993 bytes, 1 no buffer
     Received 1880947 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 1 throttles
     3 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 3 ignored
     0 input packets with dribble condition detected
     298036 packets output, 32280269 bytes, 0 underruns
     0 output errors, 10 collisions, 0 interface resets
     0 babbles, 0 late collision, 143 deferred
     0 lost carrier, 0 no carrier
     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

Zoals hier is uiteengezet, vormen botsingen geen probleem. De botsingen tellen het aantal frames waarvoor een of meer botsingen plaatsvonden toen de frames werden verzonden.

De botsingsteller kan worden opgesplitst in enkele botsingen en meerdere botsingen, zoals in deze uitvoer van de opdracht show controller:

8 single collisions, 2 multiple collisions

Dit betekent dat acht (van de 10) frames succesvol zijn overgedragen na een botsing; de andere twee frames hadden meerdere botsingen nodig om toegang tot het medium te bemiddelen.

Een stijgend botsingsniveau (aantal pakketuitvoer gedeeld door het aantal botsingen) wijst niet op een probleem: het is slechts een indicatie van een hogere aangeboden lading aan het netwerk. Een voorbeeld hiervan zou kunnen zijn dat er een ander station aan het netwerk werd toegevoegd.

Er is geen vaste limiet voor "hoeveel botsingen slecht zijn" of een maximale botsingssnelheid.

Samengevat, verstrekt de botsingsteller geen zeer nuttige statistiek om netwerkprestaties of problemen te analyseren.

Late collisions

Om de botsingsdetectie goed te laten werken, is de periode waarin botsingen worden gedetecteerd beperkt (512-bits). Voor Ethernet is dit 51,2us (microseconden) en voor Fast Ethernet 5,12us. Voor Ethernet-stations kunnen botsingen tot 51,2 microseconden na het begin van de transmissie worden gedetecteerd, met andere woorden tot het 512e bit van het frame.

Wanneer een botsing wordt gedetecteerd door een station nadat het 512th bit van zijn frame heeft verzonden, wordt het geteld als een late botsing.

De late botsingen worden gemeld door deze foutmeldingen:

%AMDP2_FE-5-LATECOLL: AMDP2/FE 0/0/[dec], Late collision 
%DEC21140-5-LATECOLL: [chars] transmit error 
%ILACC-5-LATECOLL: Unit [DEC], late collision error 
%LANCE-5-LATECOLL: Unit [DEC], late collision error 
%PQUICC-5-LATECOLL: Unit [DEC], late collision error 
%PQUICC_ETHER-5-LATECOLL: Unit [DEC], late collision error 
%PQUICC_FE-5-LATECOLL: PQUICC/FE([DEC]/[DEC]), Late collision    
%QUICC_ETHER-5-LATECOLL: Unit [DEC], late collision error

De exacte foutmelding is afhankelijk van het platform. U kunt het aantal bovenmatige botsingen in de output van een bevel van de showinterface Ethernet controleren [interfacenummer].

router#show interface ethernet 0
Ethernet0 is up, line protocol is up 
  Hardware is Lance, address is 0010.7b36.1be8 (bia 0010.7b36.1be8)
  Internet address is 10.200.40.74/22
  MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec, 
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input 00:00:00, output 00:00:06, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 1/75/1/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
  Queueing strategy: random early detection(RED)
  Output queue :0/40 (size/max)
  5 minute input rate 1000 bits/sec, 2 packets/sec
  5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
     2058015 packets input, 233768993 bytes, 1 no buffer
     Received 1880947 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 1 throttles
     3 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 3 ignored
     0 input packets with dribble condition detected
     298036 packets output, 32280269 bytes, 0 underruns
     0 output errors, 10 collisions, 0 interface resets
     0 babbles, 0 late collision, 143 deferred
     0 lost carrier, 0 no carrier
     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

Opmerking: het station dat de late botsing meldt, geeft alleen het probleem aan; het is meestal niet de oorzaak van het probleem. De mogelijke oorzaken zijn gewoonlijk onjuiste bekabeling of een niet-conform aantal hubs in het netwerk. Slechte netwerkinterfacekaarten (NIC's) kunnen ook late botsingen veroorzaken.

Excessive collisions

Zoals eerder besproken, wordt het maximale aantal herhalingen in het back-up algoritme ingesteld op 16. Dit betekent dat als een interface er niet in slaagt om een slot toe te wijzen waarin het zijn kader zonder een andere botsing 16 keer kan overbrengen, het opgeeft. Het frame wordt eenvoudigweg niet verzonden en is gemarkeerd als een excessieve botsing.

De bovenmatige botsingen worden gemeld door deze foutmeldingen:

%AMDP2_FE-5-COLL: AMDP2/FE 0/0/[DEC], Excessive collisions, TDR=[DEC], TRC=[DEC]    
%DEC21140-5-COLL: [chars] excessive collisions 
%ILACC-5-COLL: Unit [DEC], excessive collisions. TDR=[DEC] 
%LANCE-5-COLL: Unit [DEC], excessive collisions. TDR=[DEC]    
%PQUICC-5-COLL: Unit [DEC], excessive collisions. Retry limit [DEC] exceeded    
%PQUICC_ETHER-5-COLL: Unit [DEC], excessive collisions. Retry limit [DEC] exceeded    
%PQUICC_FE-5-COLL: PQUICC/FE([DEC]/[DEC]), Excessive collisions, TDR=[DEC], TRC=[DEC]
%QUICC_ETHER-5-COLL: Unit [DEC], excessive collisions. Retry limit  [DEC] exceeded
%SIBYTE-4-SB_EXCESS_COLL : Excessive collisions on mac [dec] (count: [dec])

De exacte foutmelding is afhankelijk van het platform.

Opmerking: de TRC-teller (Transmit Retry Count) is een 4-bits veld dat het aantal herhalingen van de verzending van het gekoppelde pakket aangeeft. De maximale telling is 15. Als er echter een fout bij opnieuw proberen optreedt, wordt het aantal omgedraaid op nul. Alleen in dit geval moet de TRC-waarde nul worden geïnterpreteerd als zestien. TRC wordt geschreven door de controller in de laatste verzend-descriptor van een frame, of wanneer een fout een frame beëindigt.

Opmerking: de tijdvertragingsreflectometer (TDR)-teller is een interne teller die de tijd (in tikken van 100 nanoseconden (ns) elk) vanaf het begin van een transmissie tot het optreden van een botsing telt. Omdat een transmissie ongeveer 35 voet per tik reist, is deze waarde nuttig om de benaderde afstand aan een kabelfout te bepalen.

U kunt het aantal bovenmatige botsingen in de output van een bevel van showcontroller ethernett [interfacenummer] controleren.

router#show controller ethernet 0
LANCE unit 0, idb 0xFA6C4, ds 0xFC218, regaddr = 0x2130000, reset_mask 0x2
IB at 0x606E64: mode=0x0000, mcfilter 0000/0000/0100/0000
station address 0010.7b36.1be8  default station address 0010.7b36.1be8
buffer size 1524
RX ring with 16 entries at 0x606EA8
Rxhead = 0x606EC8 (4), Rxp = 0xFC244 (4)
00 pak=0x0FCBF4 Ds=0x60849E status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
01 pak=0x10087C Ds=0x6133B6 status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
02 pak=0x0FDE94 Ds=0x60BA7E status=0x80 max_size=1524 pak_size=203
03 pak=0x100180 Ds=0x611F82 status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
04 pak=0x0FD09C Ds=0x609216 status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
05 pak=0x0FE590 Ds=0x60CEB2 status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
06 pak=0x100AD0 Ds=0x613A72 status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
07 pak=0x0FD9EC Ds=0x60AD06 status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
08 pak=0x0FF830 Ds=0x610492 status=0x80 max_size=1524 pak_size=348
09 pak=0x1003D4 Ds=0x61263E status=0x80 max_size=1524 pak_size=343
10 pak=0x0FEA38 Ds=0x60DC2A status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
11 pak=0x100D24 Ds=0x61412E status=0x80 max_size=1524 pak_size=64
12 pak=0x0FC74C Ds=0x607726 status=0x80 max_size=1524 pak_size=64
13 pak=0x0FD798 Ds=0x60A64A status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
14 pak=0x0FE7E4 Ds=0x60D56E status=0x80 max_size=1524 pak_size=64
15 pak=0x0FD2F0 Ds=0x6098D2 status=0x80 max_size=1524 pak_size=66
TX ring with 4 entries at 0x606F68, tx_count = 0
TX_head = 0x606F80 (3), head_txp = 0xFC294 (3)
TX_tail = 0x606F80 (3), tail_txp = 0xFC294 (3)
00 pak=0x000000 Ds=0x63491E status=0x03 status2=0x0000 pak_size=332
01 pak=0x000000 Ds=0x634FDA status=0x03 status2=0x0000 pak_size=327
02 pak=0x000000 Ds=0x630A9E status=0x03 status2=0x0000 pak_size=60
03 pak=0x000000 Ds=0x630A9E status=0x03 status2=0x0000 pak_size=60
3 missed datagrams, 0 overruns
0 transmitter underruns, 0 excessive collisions
8 single collisions, 2 multiple collisions
0 dma memory errors, 0 CRC errors
 
0 alignment errors, 0 runts, 0 giants
0 tdr, 0 spurious initialization done interrupts
0 no enp status, 0 buffer errors, 0 overflow errors
0 TX_buff, 1 throttled, 1 enabled
Lance csr0 = 0x73

Extreme botsingen duiden op een probleem. De gemeenschappelijke oorzaken zijn apparaten die als volledig-duplex op een gedeelde Ethernet, gebroken NICs, of eenvoudig te veel posten op het gedeelde middel worden aangesloten. De buitensporige botsingen kunnen worden opgelost door hardcoderingssnelheid en duplex.

In Cisco Catalyst-switches wordt het systeembericht %SIBYTE-4-SB_EXCESS_COLL weergegeven bij elk optreden van een buitensporige botsing als de service in de interne modus is ingeschakeld. Met de interne servicemodus uit drukt het systeem dit bericht alleen af wanneer de buitensporige botsing een bepaalde vaste drempel bereikt. In dit geval kan het uiterlijk van dit bericht wijzen op een echte botsing. Met de dienst interne wijze op, drukt het systeem dit bericht uit wanneer er één geval van bovenmatige botsing is. Het kan door wat hardwareruis worden veroorzaakt. De incidentele verschijning van dit bericht met de dienst interne wijze op is een normaal gedrag. U kunt de interne opdracht Geen dienst uitgeven om deze logboekregistratie uit te schakelen en te zien hoe dit uw foutenlogboeken beïnvloedt.

Gerelateerde informatie

• comp.dcom.lans.ethernet Veelgestelde vragen
• Technisch rapport: Problemen met LAN-switching en migratie vanuit een gedeelde LAN-omgeving
• Technische ondersteuning en documentatie – Cisco Systems