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Topics で読み物として読む

この HLD は実装詳細を含みます。機能の概念・設定・運用を読み物として読みたい場合は Topics 14 章: Platform / Port / Optics を参照。

裏取りステータス: code-verified (2026-05-10)

sonic-swss/orchagent/portsorch.cpp:3525 getPortAdvSpeeds / :3613 SAI_PORT_ATTR_ADVERTISED_INTERFACE_TYPE / :5080-5108 adv_speeds incremental update が実装。STATE_DB の rmt_adv_speeds (peer から学習) も :4862 で扱う。CLI は sonic-utilities/config/main.py:5372 def advertised_speeds() で実装済み。HLD どおり autoneg / advertised-speeds / interface-type の組合せがランタイム反映される。

ポート Auto-Negotiation（advertised-speeds / interface-type）

概要

IEEE 802.3 の auto-negotiation はリンクの両端で 複数の speed / interface type を同時に提示 し、ネゴで最良の組合せを選ぶ仕組み。SONiC 既存の port 設定は speed と autoneg モードしか持たず、advertise 内容を細かく制御できなかった。本機能はそれを補う1。

対象 medium1:

  • Twisted-pair（Non-Gearbox）
  • SFP / QSFP / QSFP-DD CR/KR transceiver（Non-Gearbox）

ベンダ固有 SAI の挙動詳細は scope 外。

動作仕様

SAI 属性

利用する port attribute1:

属性 型 デフォルト 用途
SAI_PORT_ATTR_AUTO_NEG_MODE bool false AN ON/OFF
SAI_PORT_ATTR_SPEED uint32 (Mbps) – AN 無効時の固定 speed
SAI_PORT_ATTR_ADVERTISED_SPEED u32 list empty AN 有効時の advertise speed 集合（empty=全サポート）
SAI_PORT_ATTR_INTERFACE_TYPE enum NONE AN 無効時の固定 interface type
SAI_PORT_ATTR_ADVERTISED_INTERFACE_TYPE enum list empty AN 有効時の advertise interface type 集合（empty=全サポート、SAI 1.7.1+）

SAI 共通要件（重要 9 点）

実装が満たすべき不変条件1:

  1. 未対応属性へのアクセスは error 返却で済ませる（crash 禁止）
  2. swss <-> SAI の後方互換維持（既存ユーザは何もしなくて良い）
  3. AN 有効 + adv_speeds 空 → 全サポート速度を advertise
  4. AN 有効 + adv_interface_types 空 → 全サポート interface type を advertise
  5. AN 無効 + interface_type 未設定 → SAI_PORT_INTERFACE_TYPE_NONE
  6. AN 有効中の speed 設定変更 → AN を 無効化してはならない。設定値は orchagent でキャッシュし AN OFF 時に replay
  7. AN 有効中の interface_type の CONFIG_DB 経由更新は block。ただし pmon#xcvrd 経由 APPL_DB の 動的 interface_type 更新は SAI に伝達 して advertisement を更新する
  8. SFP/QSFP 系で AN 有効 → SAI は link-training も同時に活性化（TX FIR 動的調整）
  9. SFP/QSFP 系で AN を ON → OFF にした瞬間 → speed / FEC / interface_type / TX FIR を APPL_DB の値に 復元。APPL_DB に該当が無ければ SAI driver default（IT=NONE, FEC=NONE, TX FIR=ベンダ依存）

CONFIG_DB / APPL_DB / STATE_DB スキーマ

PORT テーブルに 4 フィールド追加1:

key = PORT|<port_name>
  autoneg              = "on" | "off"
  adv_speeds           = "<csv list of Mbps>" | "all"
  interface_type       = "KR4" | "CR4" | "SR4" | ...
  adv_interface_types  = "<csv list of types>" | "all"

PORT_TABLE（APPL_DB）に同名のフィールドを追加し、xcvrd からの動的書込パスを設ける1。STATE_DB には oper_* 系の運用状態フィールドが入る（実際の AN 結果速度 / interface type）。

CLI（5 個追加）

コマンド 用途 注意
config interface autoneg <if> enabled\|disabled AN ON/OFF –
config interface advertised-speeds <if> <list>\|all adv speeds AN OFF 時も CONFIG_DB に保存だけはする1
config interface type <if> <type> 固定 interface type AN ON 時は CONFIG_DB 保存のみで効果なし
config interface advertised-types <if> <list>\|all adv interface types AN OFF 時は保存のみ
show interfaces autoneg status [<if>] 運用状態表示（STATE_DB から） –

CLI バリデーション1:

  • speed list は ASIC サポート速度内
  • interface type は saiport.h の enum 内

orchagent 側の制御フロー

flowchart TB
  CFG[CONFIG_DB PORT.<br/>autoneg/adv_*/type] --> PMG[portmgrd]
  PMG --> APPL[APPL_DB PORT_TABLE]
  XCVR[pmon xcvrd] -->|interface_type を<br/>media に応じて| APPL
  APPL --> ORCH[PortsOrch]
  ORCH -->|AN ON?| AN1{AN}
  AN1 -- yes --> A1[SAI_PORT_ATTR_AUTO_NEG_MODE=true]
  A1 --> A2[SAI_PORT_ATTR_ADVERTISED_SPEED=<list>]
  A1 --> A3[SAI_PORT_ATTR_ADVERTISED_INTERFACE_TYPE=<list>]
  A1 --> A4[link-training も ON<br/>SFP/QSFP 系]
  AN1 -- no --> N1[SAI_PORT_ATTR_AUTO_NEG_MODE=false]
  N1 --> N2[SAI_PORT_ATTR_SPEED=<speed>]
  N1 --> N3[SAI_PORT_ATTR_INTERFACE_TYPE=<type>]
  N1 --> N4[FEC/TX FIR を APPL_DB から復元]

要点1:

  • AN OFF → ON 遷移時に speed 値はキャッシュから replay される（ユーザは AN を切替えるだけで再設定不要）
  • AN ON 中の config interface type は 拒否はされない（CONFIG_DB に書く）が SAI には反映しない。pmon の動的更新だけが意味を持つ
  • AN ON 中の SFP/QSFP では link-training と FEC が同時ハンドリング対象。AN OFF 戻しのときの順序が壊れるとリンクが立たない
📋 検証エビデンス: sonic-net/SONiC/doc/port_auto_neg/port-auto-negotiation-design.md#L96-L100 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

出典:

sonic-net/SONiC/doc/port_auto_neg/port-auto-negotiation-design.md#L96-L100 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

抜粋:

If autoneg is enabled, the administrative port speed updates should not disable the autoneg. The configured speed should be cached in swss#orchagent and gets replayed when autoneg is transitioned from enabled to disabled.
If autoneg is enabled, while the administrative interface type updates via CONFIG_DB should be blocked, the dynamic interface type updates from pmon#xcvrd via APPL_DB should be delivered to the SAI to update the autoneg advertisement.

判断根拠: orchagent 内 cache/replay と CONFIG_DB ブロック / APPL_DB 通過の差別化の根拠。

DB Migrator

既存 PORT.autoneg の値が boolean 表記から enum 表記へ変わる場合などに DB migrator が一括変換する1。レガシー設定との後方互換性は migrator 側で吸収する。

portsyncd / portmgrd / Port Breakout / xcvrd の影響

  • portsyncd: kernel netlink 連携。AN 関連の状態は STATE_DB に流す
  • portmgrd: CONFIG_DB → APPL_DB の incremental 反映。Rev 0.4 で incremental 化された1
  • Port Breakout: breakout で port 集合が変わるたび AN 設定を再構成。breakout config の autoneg を尊重
  • PMON xcvrd: 挿入された transceiver の media 種別に応じて interface_type を APPL_DB に動的更新（AN ON 中もこの経路だけは SAI に届く）

設定

関連する CONFIG_DB

Table Key フィールド
PORT <port_name> autoneg, adv_speeds, interface_type, adv_interface_types

関連する CLI

上記 5 個。saiport.h の interface_type enum が valid value の母集合。

設定例

# AN ON で 40G/100G のみ advertise、KR4/CR4 のみ
config interface autoneg            Ethernet0 enabled
config interface advertised-speeds  Ethernet0 40000,100000
config interface advertised-types   Ethernet0 KR4,CR4

# AN OFF で固定 100G KR4
config interface autoneg            Ethernet0 disabled
config interface speed              Ethernet0 100000
config interface type               Ethernet0 KR4

show interfaces autoneg status

制限事項

  • Gearbox 配下の port は scope 外1。Gearbox の場合は別途 PHY 側 AN を考慮
  • AN ON 中の interface_type 直設定は実効性なし（pmon 経由のみ反映）
  • ベンダ SAI が SAI_PORT_ATTR_ADVERTISED_INTERFACE_TYPE（SAI 1.7.1+）未対応だと adv_types は機能しない
  • DB migrator が無いリリースから直接アップグレードする場合 autoneg の表記不一致でリンクが立たないリスク

干渉する機能

  • Link Training: AN 有効時の SFP/QSFP では同時 ON。AN OFF 時には TX FIR 復元
  • FEC: AN 有効時、APPL_DB の fec フィールドが AN 結果を override する1
  • PMON xcvrd / media_settings.json: media 種別から interface_type を動的に決める。AN ON でもこの経路だけは生きる
  • port speed: AN ON 時のみ実効性は AN 結果に従う。speed の手動指定はキャッシュとして orchagent が保持
  • port breakout: 分割後の各 sub-port に AN 設定が継承されるかは vendor SAI 依存

トラブルシューティング

# AN 結果が想定と違う
show interfaces autoneg status Ethernet0
# Oper Speed / Oper IfType が CONFIG_DB の adv_* に含まれているか確認

# AN ON でもリンク立たない
# 1) 対向側の advertise 集合と交差があるか
# 2) SFP の場合: link-training の状態を確認 (show interfaces link-training status)
# 3) FEC mismatch を疑う

# 設定が反映されない
redis-cli -n 4 HGETALL "PORT|Ethernet0" | grep -E 'autoneg|adv_|interface_type'
redis-cli -n 0 HGETALL "PORT_TABLE:Ethernet0" | grep -E 'autoneg|adv_|interface_type'

関連 reference

引用元

関連 Topics

  1. sonic-net/SONiC doc/port_auto_neg/port-auto-negotiation-design.md @ 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06 ↩↩↩↩↩↩↩↩↩↩↩↩↩