ethtool
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Zum Verständnis dieses Artikels sind folgende Seiten hilfreich:
ethtool ist ein Konfigurations- und Diagnosewerkzeug für kabelgebundene Netzwerkkarten.
Die Einstellmöglichkeiten sind sehr umfangreich, aber auch abhängig von der verwendeten Netzwerk-Hardware und dem verwendeten Treibermodul. Nicht alle hier gezeigten Konfigurationsmöglichkeiten können mit jedem Gerät umgesetzt werden.
Installation¶
Zur Installation ist das gleichnamige Paket aus der Paketverwaltung zu installieren [1].
ethtool
Befehl zum Installieren der Pakete:
sudo apt-get install ethtool
Oder mit apturl installieren, Link: apt://ethtool
Netzwerk-Grundlagen¶
Aktuelle Netzwerkkarten erkennen automatisch die möglichen Einstellungen und verbinden sich zur Gegenstelle, wie einen Netzwerk-Router oder einem Netzwerk-Switch, mit der bestmöglichen Geschwindigkeit. Die Konfiguration erfolgt über die sog. Autonegotiation-Funktion. Dazu werden die Einstellungen über ein bestimmtes Verfahren automatisch zwischen den Endgeräten ausgehandelt. Ältere Ethernet-Karten (10Base-T) verwenden das Normal-Link-Pulse-Verfahren (NLP), Fast-Ethernet (10/100MBit/s) und schnellere Karten das Fast-Link-Pulse-Verfahren (FLP). Die Pulse werden in regelmäßigen Abständen von einigen Millisekunden gesendet.
Durch beschädigte Kabel oder Anschlussstecker kann es trotz gelungener Verbindung dennoch zu Übertragungsfehlern kommen. Eine Beschädigung oder ein Bruch des Netzwerkkabels muss nicht zwingend von außen sichtbar sein. Ein Kabelbruch verhindert z.B. eine gleichzeitige Übertragung der Daten in beide Richtungen (Duplex). Quetschungen beeinflussen, je nach Qualität und Ausführung des Kabels, die sog. Durchgangsdämpfung stark und somit auch die Übertragung bzw. Signalqualität. Die Synchronisation zwischen zwei Netzwerkgeräten kann scheitern oder es kommt vermehrt zu Übertragungsfehlern.
Korrodierte Kontakte bei billigen Steckverbindern der Kabel oder der Netzwerkkarte sorgen ebenfalls für Verbindungsprobleme. Ein Austausch der Stecker, Kabel oder Reinigung der Kontaktflächen schafft Abhilfe.
Können durch Austausch der Kabel und einen Wechsel der verwendeten Anschlüsse am verwendeten Router oder Netzwerk-Switch Fehler ausgeschlossen werden, so ist ein Treiber- oder Konfigurationsproblem, sowie ein Defekt der Netzwerk-Karte natürlich ebenfalls möglich.
ethtool bietet hier über Terminal [2] die Möglichkeit einer Fehlerdiagnose sowie verschiedene Einstellungen der Netzwerkkarte anzupassen und zu testen.
Diagnose und Konfiguration¶
Die in den Beispielen verwendete Schnittstelle eth0
ist durch die Bezeichnung der tatsächlich verwendeten Netzwerkkarte zu ersetzen. ethtool muss in den meisten Fällen mit Root-Rechten [3] gestartet werden, um Abfragen zu ermöglichen oder Einstellungen ändern zu können.
Hinweis:
Viele Karten akzeptieren Einstellungsänderungen oft nur in Kombination unter Angabe der Parameter für Autonegotiation und Übertragungsmodus. Um die Geschwindigkeit z.B. auf 100 MBit/s zu ändern, verwendet man in diesem Fall folgenden Befehl:
sudo ethtool -s eth0 speed 100 duplex full autoneg on
Möchte man bestimmte Einstellungen der Karte schon bei Systemstart festlegen, kann man eine Systemd-Unit anlegen.
Datenübertragung und Fehlerabfrage¶
Neben der Standardabfrage mit ifconfig
liefert ethtool eine detailliertere Auswertung und Anzeige bei eventuell auftretenden Übertragungsfehlern.
Abfrage:
sudo ethtool -S eth0
Beispielausgabe:
NIC statistics: rx_packets: 3623 tx_packets: 3787 rx_bytes: 3295936 tx_bytes: 587243 rx_broadcast: 3 tx_broadcast: 63 rx_multicast: 23 tx_multicast: 89 rx_errors: 0 tx_errors: 0 tx_dropped: 0 multicast: 23 collisions: 0 rx_length_errors: 0 rx_over_errors: 0 rx_crc_errors: 0 rx_frame_errors: 0 rx_no_buffer_count: 0 rx_missed_errors: 0 tx_aborted_errors: 0 tx_carrier_errors: 0 tx_fifo_errors: 0 tx_heartbeat_errors: 0 tx_window_errors: 0 tx_abort_late_coll: 0 tx_deferred_ok: 0 tx_single_coll_ok: 0 tx_multi_coll_ok: 0 tx_timeout_count: 0 tx_restart_queue: 0 rx_long_length_errors: 0 rx_short_length_errors: 0 rx_align_errors: 0 tx_tcp_seg_good: 0 tx_tcp_seg_failed: 0 rx_flow_control_xon: 0 rx_flow_control_xoff: 0 tx_flow_control_xon: 0 tx_flow_control_xoff: 0 rx_long_byte_count: 3295936 rx_csum_offload_good: 3534 rx_csum_offload_errors: 0 rx_header_split: 0 alloc_rx_buff_failed: 0 tx_smbus: 0 rx_smbus: 0 dropped_smbus: 0 rx_dma_failed: 0 tx_dma_failed: 0
Konfiguration auslesen¶
sudo ethtool eth0
Beispielausgabe für eine Fast-Ethernet Karte:
Settings for eth0: ## ab hier werden Geräteinformationen angezeigt Supported ports: [ TP ] Supported link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full 100baseT/Half 100baseT/Full Supports auto-negotiation: Yes Advertised link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full 100baseT/Half 100baseT/Full Advertised pause frame use: No Advertised auto-negotiation: Yes ## ab hier werden Informationen der Gegenstelle (Switch/Router/PC) angezeigt Link partner advertised link modes: Not reported Link partner advertised pause frame use: No Link partner advertised auto-negotiation: No ## ab hier werden die momentanen Einstellungen der Karte angezeigt Speed: 100Mb/s Duplex: Full Port: Twisted Pair PHYAD: 1 Transceiver: internal Auto-negotiation: on MDI-X: off Supports Wake-on: pumbag Wake-on: g Current message level: 0x00000001 (1) Link detected: yes
Die Ausgabe teilt sich in Angaben zu den möglichen Einstellungen und Informationen zur Gegenstelle im oberen und der momentanen Konfiguration der Karte im unteren Abschnitt der Ausgabe.
Geschwindigkeit und Modus¶
Ändert die Übertragungsgeschwindigkeit in MBit/Sekunde und den Übertragungsmodus. Half
bedeutet, dass Daten jeweils nur in eine Richtung übertragen werden. Full
aktiviert gleichzeitiges Senden und Empfangen von Daten (Standard).
Report der Einstellungen:
Supported link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full 100baseT/Half 100baseT/Full ... Speed: 100Mb/s Duplex: Full
Einstellung ändern:
sudo ethtool -s eth0 speed [10|100|1000] duplex [half|full]
Autonegotiation¶
Report der Einstellungen:
Supports auto-negotiation: Yes Advertised link modes: 10baseT/Half 10baseT/Full 100baseT/Half 100baseT/Full ... Auto-negotiation: on
Einstellung ändern:
sudo ethtool -s eth0 autoneg [on|off]
Autoerkennung manuell wiederholen:
sudo ethtool -r eth0
Hinweis: Eine bestehende Verbindung kann dadurch unterbrochen werden!
Wake-On-Lan¶
Setzt mögliche WOL-Optionen. Nicht alle Karten und Treiber unterstützen diese Funktion.
Report der Einstellungen:
Supports Wake-on: pumbag Wake-on: g
Einstellung ändern:
sudo ethtool -s eth0 wol [p|u|m|b|a|g|s|d]
Optionen | |
Parameter | Beschreibung |
p | WOL bei Netzwerkaktivität |
u | WOL bei unicast Daten - Datenpakete sind an ein bestimmtes Gerät adressiert |
m | WOL bei multicast Daten - Datenpakete sind nicht an ein bestimmtes Gerät adressiert |
b | WOL bei Broadcast Daten - Datenpakete werden von einem Punkt an alle Teilnehmer im Netzwerk gesendet |
a | WOL gemäß ARP-Protokoll |
g | WOL bei Magic Packet |
s | aktiviert ein Kennwort für Magic-Packet |
d | WOL abgeschaltet - alle vorangehenden Optionen werden gelöscht. |
Kennwort und Modus für WOL festlegen, sofern unterstützt:
sudo ethtool -s eth0 wol s sudo ethtool -s eth0 sopass xx:yy:zz:aa:bb:cc
Das Kennwort muss als sechs Byte große Zeichenkette im hex-Format (xx:yy:zz:aa:bb:cc) angegeben werden.
Zusätzliche Informationen¶
Folgender Befehl liefert Informationen zum verwendeten Treibermodul, zur Firmware und PCI Bus-Nummer:
Abfrage:
ethtool -i eth0
Beispielausgabe:
driver: e1000e version: 1.0.2-k2 firmware-version: 1.1-2 bus-info: 0000:00:19.0
MDI-X¶
MDI-X (Medium Dependent Interface/ X = Crossover) bezeichnet ein Verfahren zur automatischen Anschlusserkennung und des verwendeten Kabeltyps. So können bei einer Direktverbindung zweier Rechner normale Patchkabel oder gekreuzte Kabel (Crosslink-Kabel) verwendet werden. Alle Gigabit Ethernet-Karten und einige Fast-Ethernet-Karten unterstützen diese Funktion. Einstellungen können hierzu nicht geändert werden. Wird diese Option bei Abfrage der Konfiguration nicht angezeigt, unterstützt die verwendete Karte diese Funktion sehr wahrscheinlich nicht. Siehe dazu auch PC-Direktverbindung per Netzwerk-Kabel.
Erweiterte Einstellungen¶
Experten-Info:
Dieser Abschnitt richtet sich an fortgeschrittene Anwender.
Adaptererkennung¶
Zur besseren Erkennung einzelner Karten und des zugehörigen Anschlusses kann man die Verbindungs-LED, sofern vorhanden, für eine vorgegebene Zeit blinken lassen. Das ist z.B. in Serversystemen mit mehreren Netzwerkkarten hilfreich.
Funktion auslösen:
sudo ethtool -p eth0 10
Hier blinkt die Anzeige für zehn Sekunden.
Größe der Datenpakete¶
Abfrage:
sudo ethtool -g eth0
Beispielausgabe:
Ring parameters for eth0: Pre-set maximums: RX: 4096 RX Mini: 0 RX Jumbo: 0 TX: 4096 Current hardware settings: RX: 256 RX Mini: 0 RX Jumbo: 0 TX: 256
Ändern entsprechender Parameter:
sudo ethtool -G ethX [rx N] [rx-mini N] [rx-jumbo N] [tx N]
Hinweis: rx-jumbo
/ Jumboframes gibt es nur bei Gigabit Netzwerkkarten.
Anschluss-Port umschalten¶
Sofern die Karte über verschiedenen Anschlüsse verfügt, lassen sich diese umschalten. Standard ist TP (Twisted-Pair).
Report der Einstellung:
Supported ports: [ TP ] ...
Ändern entsprechender Werte:
sudo ethtool -s eth0 port [tp|aui|bnc|mii]
Begrifferkärung:
Twisted_Pair - tp (Standard)
BNC-Steckverbindungen - bnc
Transceiver umschalten¶
Transceiver = Kombination aus Sender und Empfänger.
... Transceiver: internal
Ändern entsprechender Werte:
sudo ethtool -s eth0 xcvr [internal|external]
Die Funktion ist normalerweise wirkungslos.
Paketmanagement¶
Erweiterte Einstellungen zur Verarbeitung von Netzwerkpaketen und zur Leistungssteigerung wie TCP-segmentation-offload, UFO (udp fragmentation offload), GSO (generic segmentation offload), GRO (generic receive offload) LRO (large receive offload) Speicherdirektzugriff und Busmastering (sg / scatter-gather):
Abfrage:
sudo ethtool -k eth0
Beispielausgabe:
Offload parameters for eth0: rx-checksumming: on tx-checksumming: on scatter-gather: on tcp-segmentation-offload: off udp-fragmentation-offload: off generic-segmentation-offload: on generic-receive-offload: off large-receive-offload: off
Entsprechende Optionen können wie folgt geändert werden:
sudo ethtool -K eth0 [rx on|off] [tx on|off] [sg on|off] [tso on|off] [ufo on|off] [gso on|off] [lro on|off]
Statusregister¶
Abfrage:
sudo ethtool -d eth0 raw off
Beispielausgabe:
MAC Registers ------------- 0x00000: CTRL (Device control register) 0x18100240 Endian mode (buffers): little Link reset: normal Set link up: 1 Invert Loss-Of-Signal: no Receive flow control: enabled Transmit flow control: enabled VLAN mode: disabled Auto speed detect: disabled Speed select: 1000Mb/s Force speed: no Force duplex: no 0x00008: STATUS (Device status register) 0x0008064B Duplex: full Link up: link config TBI mode: disabled Link speed: 100Mb/s Bus type: PCI Bus speed: 33MHz Bus width: 32-bit 0x00100: RCTL (Receive control register) 0x04008002 Receiver: enabled Store bad packets: disabled Unicast promiscuous: disabled Multicast promiscuous: disabled Long packet: disabled Descriptor minimum threshold size: 1/2 Broadcast accept mode: accept VLAN filter: disabled Canonical form indicator: disabled Discard pause frames: filtered Pass MAC control frames: don't pass Receive buffer size: 2048 0x02808: RDLEN (Receive desc length) 0x00001000 0x02810: RDH (Receive desc head) 0x00000065 0x02818: RDT (Receive desc tail) 0x00000063 0x02820: RDTR (Receive delay timer) 0x00000000 0x00400: TCTL (Transmit ctrl register) 0x3103F0FA Transmitter: enabled Pad short packets: enabled Software XOFF Transmission: disabled Re-transmit on late collision: enabled 0x03808: TDLEN (Transmit desc length) 0x00001000 0x03810: TDH (Transmit desc head) 0x000000D8 0x03818: TDT (Transmit desc tail) 0x000000D8 0x03820: TIDV (Transmit delay timer) 0x00000008 PHY type: unknown
EEProm auslesen¶
Abfrage:
sudo ethtool -e eth0 raw off
Beispielausgabe (Auszug):
Offset Values ------ ------ 0x0000 00 24 21 0e 8f 4a 00 08 ff ff 12 10 ff ff ff ff 0x0010 ff ff ff ff c3 10 2c 50 62 14 c0 10 86 80 00 00 0x0020 02 04 00 00 00 00 85 86 20 00 00 00 00 00 07 00 0x0030 84 06 40 2b 43 00 04 00 ad ba ad ba be 10 bf 10 0x0040 ad ba 4c 29 bd 10 ad ba 00 00 00 00 00 00 00 00 0x0050 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0x0060 00 01 00 40 32 12 07 40 ff ff ff ff ff ff ff ff ...
Im ersten Block befindet sich z.B. die MAC-Adresse der Karte.
Ändern entsprechender Werte:
ethtool -E eth0 [magic N] [offset N] [value N]
Links¶
hardware-bastelkiste.de 🇩🇪 - Aufbau und Anschluss verschiedener Netzwerkkabel
wind-gmbh.com 🇩🇪 - Netzwerk-Kabel selbst gebaut