Ccna 00-301, Volume Official

NOTE

  The show running-config and show startup-config commands typically do not dis-

play default configuration settings, so the absence of commands listed under interface F0/2 

at the end of the example means that those commands now use default values.

Autonegotiation

For any 10/100 or 10/100/1000 interfaces—that is, interfaces that can run at different 

speeds—Cisco Catalyst switches default to a setting of duplex auto and speed auto. As a 

result, those interfaces attempt to automatically determine the speed and duplex setting to 

use. Alternatively, you can configure most devices, switch interfaces included, to use a spe-

cific speed and/or duplex.

In practice, using autonegotiation is easy: just leave the speed and duplex at the default set-

ting, and let the switch port negotiate what settings to use on each port. However, problems 

can occur due to unfortunate combinations of configuration. Therefore, this next topic walks 

through more detail about the concepts behind autonegotiation, so you know better how to 

interpret the meaning of the switch show commands and when to choose to use a particular 

configuration setting.

Autonegotiation Under Working Conditions

Ethernet devices on the ends of a link must use the same standard; otherwise, they can-

not correctly send data. For example, a NIC cannot use 100BASE-T, which uses a two-pair 

UTP cable with a 100-Mbps speed, while the switch port on the other end of the link uses 

1000BASE-T. Even if you used a cable that works with Gigabit Ethernet, the link would not 

work with one end trying to send at 100 Mbps while the other tried to receive the data at 

1000 Mbps.

Upgrading to new and faster Ethernet standards becomes a problem because both ends have 

to use the same standard. For example, if you replace an old PC with a new one, the old one 

might have been using 100BASE-T while the new one uses 1000BASE-T. The switch port on 

the other end of the link needs to now use 1000BASE-T, so you upgrade the switch. If that 

switch had ports that would use only 1000BASE-T, you would need to upgrade all the other 

PCs connected to the switch. So, having both PC network interface cards (NIC) and switch 

ports that support multiple standards/speeds makes it much easier to migrate to the next 

better standard.

Technet24

||||||||||||||||||||

||||||||||||||||||||

---

ptg29743230

7

Chapter 7: Configuring and Verifying Switch Interfaces    159

The IEEE autonegotiation protocol helps makes it much easier to operate a LAN when NICs 

and switch ports support multiple speeds. IEEE autonegotiation (IEEE standard 802.3u) 

defines a protocol that lets the two UTP-based Ethernet nodes on a link negotiate so that 

they each choose to use the same speed and duplex settings. The protocol messages flow 

outside the normal Ethernet electrical frequencies as out-of-band signals over the UTP cable. 

Basically, each node states what it can do, and then each node picks the best options that 

both nodes support: the fastest speed and the best duplex setting, with full duplex being 

better than half duplex.

NOTE

  Autonegotiation relies on the fact that the IEEE uses the same wiring pinouts for 

10BASE-T and 100BASE-T, and that 1000BASE-T simply adds to those pinouts, adding two 

pairs.

Many networks use autonegotiation every day, particularly between user devices and the 

access layer LAN switches, as shown in Figure 7-1. The company installed four-pair cabling 

of the right quality to support 1000BASE-T, to be ready to support Gigabit Ethernet. As a 

result, the wiring supports 10-Mbps, 100-Mbps, and 1000-Mbps Ethernet options. Both 

nodes on each link send autonegotiation messages to each other. The switch in this case has 

all 10/100/1000 ports, while the PC NICs support different options.

Autonegotiation Enabled

Autonegotiation Enabled, 10/100/1000 Ports

1

2

3

10

10/100

Result: