ethtool命令管理以太网卡

ethtool 用于查看和修改网络设备(尤其是有线以太网设备)的驱动参数和硬件设置.你可以根据需要更改以太网卡的参数,包括自动协商、速度、双工和局域网唤醒等参数.通过对以太网卡的配置,你的计算机可以通过网络有效地进行通信.该工具提供了许多关于接驳到你的 Linux 系统的以太网设备的信息.

太网卡的工作原理:

• 半双工：半双工模式允许设备一次只能发送或接收数据包.
• 全双工：全双工模式允许设备可以同时发送和接收数据包.
• 自动协商：自动协商是一种机制,允许设备自动选择最佳网速和工作模式(全双工或半双工模式).
• 速度：默认情况下,它会使用最大速度,可以根据自己的需要改变它.
• 链接检测：链接检测可以显示网卡的状态.如果显示为 no,请尝试重启网卡.如果链路检测仍显示 no,则检查交换机与系统之间连接的线缆是否有问题.

一、Linux上安装ethtool

默认情况下,大多数系统上应该已经安装了 ethtool.

# RHEL/CentOS和Fedora系统(高版本系统使用dnf进行安装)
sudo yum install -y ethtool

# Debian的系统使用apt命令或apt-get命令
sudo apt-get install ethtool

# openSUSE系统,使用zypper命令 
sudo zypper install -y ethtool

# Arch Linux系统,使用pacman命令
## 参考博文: https://www.2daygeek.com/pacman-command-examples-manage-packages-arch-linux-system/
sudo pacman -S ethtool

ethtool命令

命令格式

ethtool [ -a | -c | -g | -i | -d | -k | -r | -S |] ethX
ethtool [-A] ethX [autoneg on|off] [rx on|off] [tx on|off]
ethtool [-C] ethX [adaptive-rx on|off] [adaptive-tx on|off] [rx-usecs N] [rx-frames N] [rx-usecs-irq N] [rx-frames-irq N] [tx-usecs N] [tx-frames N] [tx-usecs-irq N] [tx-frames-irq N] [stats-block-usecs N][pkt-rate-low N][rx-usecs-low N] [rx-frames-low N] [tx-usecs-low N] [tx-frames-lowN] [pkt-rate-high N] [rx-usecs-high N] [rx-frames-high N] [tx-usecs-high N] [tx-frames-high N] [sample-interval N]
ethtool [-G] ethX [rx N] [rx-mini N] [rx-jumbo N] [tx N]
ethtool [-e] ethX [raw on|off] [offset N] [length N]
ethtool [-E] ethX [magic N] [offset N] [value N]
ethtool [-K] ethX [rx on|off] [tx on|off] [sg on|off] [tso on|off]
ethtool [-p] ethX [N]
ethtool [-t] ethX [offline|online]
ethtool [-s] ethX [speed 10|100|1000] [duplex half|full] [autoneg on|off] [port tp|aui|bnc|mii] [phyad N] [xcvr internal|external]
[wol p|u|m|b|a|g|s|d...] [sopass xx:yy:zz:aa:bb:cc] [msglvl N]

常用选项

-a 查看网卡中 接收模块RX、发送模块TX和Autonegotiate模块的状态：启动on 或 停用off.
-A 修改网卡中 接收模块RX、发送模块TX和Autonegotiate模块的状态：启动on 或 停用off.
-c display the Coalesce information of the specified ethernet card.
-C Change the Coalesce setting of the specified ethernet card.
-g Display the rx/tx ring parameter information of the specified ethernet card(显示指定网卡的rx/tx环参数信息).
-G change the rx/tx ring setting of the specified ethernet card(更改指定以太网卡的 rx/tx 环设置).
-i 显示网卡驱动的信息,如驱动的名称、版本等.
-d 显示register dump信息,部分网卡驱动不支持该选项.
-e 显示EEPROM dump信息,部分网卡驱动不支持该选项.
-E 修改网卡EEPROM byte.
-k 显示网卡Offload参数的状态：on 或 off,包括rx-checksumming、tx-checksumming等.
-K 修改网卡Offload参数的状态.
-p 用于区别不同ethX对应网卡的物理位置,常用的方法是使网卡port上的led不断的闪: N指示了网卡闪的持续时间,以秒为单位.
-r 如果auto-negotiation模块的状态为on,则restarts auto-negotiation.
-S 显示NIC- and driver-specific 的统计参数,如网卡接收/发送的字节数、接收/发送的广播包个数等.
-t 让网卡执行自我检测,有两种模式：offline or online.
-s 修改网卡的部分配置,包括网卡速度、单工/全双工模式、mac地址等.

二、检查Linux上的可用网络接口

• 可以使用ip 命令 (opens new window)或 ifconfig 命令来验证可用的、活动的网卡的名称和其他细节

$ ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:6a:5a:4a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp2s1
    inet 192.168.254.202/24 brd 192.168.254.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fe6a:5a4a/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

$ ifconfig 

ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.254.202  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.254.255
        inet6 fe80::20c:29ff:fe6a:5a4a  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:6a:5a:4a  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 1074688  bytes 1475487824 (1.4 GB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 321560  bytes 24956043 (24.9 MB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 7555  bytes 6386746 (6.3 MB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 7555  bytes 6386746 (6.3 MB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

三、检查Linux上的网卡(NIC)信息

在Linux系统中,每个网卡(NIC)都被分配了唯一的名称,如ethX、enpXXX等.

• 旧的Linux发行版使用的是 eth[X]格式.例如,RHEL 6和它们的旧版本.
• 现代的Linux发行版使用 enp[XXX] 或 ens[XXX] 格式.例如,大多数现代Linux发行版都使用这种格式,包括RHEL 7、Debian 10、Ubuntu 16.04 LTS.

$ ethtool ens33
Settings for ens33:
	Supported ports: [ TP ]
	Supported link modes:   10baseT/Half 10baseT/Full
	                        100baseT/Half 100baseT/Full
	                        1000baseT/Full
	Supported pause frame use: No
	Supports auto-negotiation: Yes
	Supported FEC modes: Not reported
	Advertised link modes:  10baseT/Half 10baseT/Full
	                        100baseT/Half 100baseT/Full
	                        1000baseT/Full
	Advertised pause frame use: No
	Advertised auto-negotiation: Yes
	Advertised FEC modes: Not reported
	Speed: 1000Mb/s
	Duplex: Full
	Auto-negotiation: on
	Port: Twisted Pair
	PHYAD: 0
	Transceiver: internal
	MDI-X: off (auto)
	Supports Wake-on: d
	Wake-on: d
        Current message level: 0x00000007 (7)
                               drv probe link
	Link detected: yes

四、检查以太网卡的驱动程序和固件版本

• 可以使用 ethtool 命令的 -i 选项检查驱动程序版本、固件版本和总线的详细信息

$ ethtool -i ens33
driver: e1000
version: 5.15.0-43-generic
firmware-version: 
expansion-rom-version: 
bus-info: 0000:02:01.0
supports-statistics: yes
supports-test: yes
supports-eeprom-access: yes
supports-register-dump: yes
supports-priv-flags: no

五、检查网络使用情况统计

• 使用 ethtool 命令中的 -S 选项来查看网络使用情况统计.它可以显示传输的字节数、接收的字节数、错误数等.

$ ethtool  -S ens33
NIC statistics:
     rx_packets: 1074837
     tx_packets: 321668
     rx_bytes: 1479734684
     tx_bytes: 24973283
     rx_broadcast: 0
     tx_broadcast: 0
     rx_multicast: 0
     tx_multicast: 0
     rx_errors: 0
     tx_errors: 0
     tx_dropped: 0
     multicast: 0
     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: 426
     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: 1479734684
     rx_csum_offload_good: 1073609
     rx_csum_offload_errors: 0
     alloc_rx_buff_failed: 0
     tx_smbus: 0
     rx_smbus: 0
     dropped_smbus: 0

六、改变以太网设备的速度

• 根据需要改变以太网的速度.当进行此更改时,网卡将自动掉线,需要使用ifup 命令 (opens new window)或ip命令或nmcli命令将其重新上.

$ ethtool -s ens33 speed 100
$ ip link set ens33 up

七、Linux上启用/禁用以太网卡的自动协商

• ethtool 命令中的 autoneg 选项启用或禁用自动协商

$ ethtool -s ens33 autoneg off
$ ethtool -s ens33 autoneg on

八、同时更改多个参数

• ethtool同时更改以太网多个参数

Syntax:
ethtool –s [device_name] speed [10/100/1000] duplex [half/full] autoneg [on/off]

$ ethtool –s ens33 speed 1000 duplex full autoneg off

九、检查特定网卡的自动协商、RX和TX

• 查看指定以太网设备的自动协商等详细信息

$ ethtool -a ens33
Pause parameters for ens33:
Autonegotiate:	on
RX:		off
TX:		off


# -g Display the rx/tx ring parameter information of the specified ethernet card(显示指定网卡的rx/tx环参数信息).
# -G change the rx/tx ring setting of the specified ethernet card(更改指定以太网卡的 rx/tx 环设置).
ethtool -G eth0 rx 4096 tx 4096
ethtool -G eth1 rx 4096 tx 4096
ethtool -g eth0
ethtool -g eth1

十、从多个设备中识别出特定的网卡(闪烁网卡上的LED)

• 如果想识别一个特定的物理接口,这个选项非常有用.如下ethtool命令会使ens33 端口的LED灯闪烁

$ ethtool -p ens33

十一、在Linux中永久设置这些参数

系统重启后,之前使用ethtool做的更改将被默认恢复.

要使自定义设置永久化,需要更新网络配置文件中的值.根据不同Linux发行版,需要将此值更新到正确的文件中.

• RHEL系统.必须使用ETHTOOL_OPTS变量

$ vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

ETHTOOL_OPTS="speed 1000 duplex full autoneg off"

• Debian的系统

$ vim /etc/network/interfaces

post-up ethtool -s eth0 speed 1000 duplex full autoneg off