每天学一个Linux命令系列(进阶篇9):ethtool - 网卡降速了?网线有问题?ethtool一眼看穿

网卡出问题时的困惑

服务器网卡有时候会出现一种很奇怪的现象：明明网线插着，灯也在闪，网络也能通信，但速度就是上不去。运维同学重启了服务、检查了防火墙、查了路由表，都没发现问题。最后发现，千兆网卡（1000Mbps）不知道什么时候降速到了百兆（100Mbps）甚至十兆（10Mbps）模式。

这种降速的原因可能是网线质量不好、水晶头接触不良、或者对端设备端口协商失败了。但这些在操作系统层面看不出来，因为 ifconfig 和 ip addr 只显示接口状态，不会告诉你当前的实际协商速率。

这时候 ethtool 就出场了。ethtool 是 Linux 下最强大的网卡诊断工具，它能查看和修改网卡的驱动参数、速率、双工模式（半双工/全双工，即数据能不能同时收发）、自动协商状态、网卡统计计数等。我敢说，任何做运维或者网络管理的人，都离不开 ethtool。

我第一次被 ethtool 拯救是在一个数据中心。当时新上架的几台服务器连接到交换机后总是不稳定，时断时续。运维同事换了网线、换了端口都不行。我用 ethtool 一看，发现网卡的自动协商（Auto-negotiation，两端设备自动协商最佳连接参数的过程）结果是 10baseT/Half，而且 CRC（循环冗余校验）错误计数在飞速增长。最终确认是那批网线质量不过关，替换掉之后速率恢复正常，协商到了 1000baseT/Full。

查看网卡基本状态

使用 ethtool 的第一步就是查看网卡当前的工作状态。网卡名称一般是 eth0、ens33、eno1 等，用 ip addr 或 nmcli 可以查到。

# 查看 eth0 网卡的基本状态（速率、双工、自动协商）
sudo ethtool eth0

输出类似这样：

Settings for eth0:
    Supported ports: [ TP MII ]
    Supported link modes:   10baseT/Half 10baseT/Full
                            100baseT/Half 100baseT/Full
                            1000baseT/Half 1000baseT/Full
    Supported pause frame use: No
    Supports auto-negotiation: Yes
    Advertised link modes:  10baseT/Half 10baseT/Full
                            100baseT/Half 100baseT/Full
                            1000baseT/Half 1000baseT/Full
    Advertised pause frame use: No
    Advertised auto-negotiation: Yes
    Speed: 1000Mb/s
    Duplex: Full
    Auto-negotiation: on
    Port: Twisted Pair
    PHYAD: 0
    Transceiver: internal
    Auto-negotiation: on
    Link detected: yes

看这个输出，最关键的是以下几行：

• ·Speed：当前的协商速率。看到是 1000Mb/s 说明千兆正常工作。
• ·Duplex：双工模式。Full 全双工表示可以同时收发数据，Half 半双工则不行。
• ·Link detected：链路是否检测到。yes 表示物理连接正常。
• ·Auto-negotiation：自动协商是否开启。正常情况下应该是 on。

如果 Speed 显示 100Mb/s 而你的网卡和交换机都支持千兆，那就是有问题了。不过也要注意，有些时候降速是有意为之，比如为了节能或者兼容老旧设备。但如果是莫名其妙降的速，就得好好查一查了。

查看网卡驱动和固件信息

ethool 还能查看网卡使用的驱动程序、固件版本和PCI总线信息。这对排查驱动兼容性问题很有帮助。

# 查看网卡驱动信息（驱动名、版本、固件版本、总线信息）
sudo ethtool -i eth0

输出示例：

driver: e1000e
version: 3.2.6-k
firmware-version: 1.8-0
expansion-rom-version:
bus-info: 0000:00:19.0
supports-statistics: yes
supports-test: yes
supports-eeprom-access: yes
supports-register-dump: yes
supports-priv-flags: yes

这里的 driver 是驱动模块名，firmware-version 是网卡固件版本。如果你的网卡频繁出现掉线或性能问题，检查驱动版本和固件版本是否过旧，往往是排查方向之一。

遇到过一次网卡在压力测试下经常丢包的情况。查了驱动版本后发现是比较老的内核模块，升级内核并更新驱动后问题不再出现。如果你遇到了类似的问题，先 ethtool -i 看一眼驱动信息再决定是否需要升级，不要盲目重装系统。

检查网卡统计信息

当系统网络出现异常，比如丢包、错包，最直接的手段就是查看网卡的硬件统计计数。

# 查看网卡的详细统计计数
sudo ethtool -S eth0

这个输出可能很长，不同的网卡驱动会提供不同种类的计数器。常见的关键指标包括：

• ·rx_crc_errors：接收到的CRC（循环冗余校验，检测数据是否在传输中被破坏）错误包数。这个数字如果持续增长，说明物理链路有问题，可能是网线干扰、光模块故障等。
• ·rx_frame_errors：接收到的帧错误数量，通常和CRC错误一起出现。
• ·tx_errors / rx_errors：发送/接收的错误包总数。
• ·tx_dropped / rx_dropped：被丢弃的数据包，可能是因为缓冲区满了。
• ·collisions：冲突次数。半双工模式下比较多见，全双工模式下的冲突通常意味着物理层问题。

# 只看特定几个关键计数器，通过 grep 过滤出来
sudo ethtool -S eth0 | grep -E "crc|error|drop|collision"

观察这些计数器要结合时间段来看。如果网卡刚启动时统计为零，运行一小时后就出现了几千个CRC错误，那就要重视了。如果运行了几个月才有几十个错误，那基本在正常范围内。

我曾经帮一个游戏公司排查线上服务器频繁断流的故障。用 ethtool -S eth0 一看，rx_missed_errors 高达数百万。这个计数器表示网卡硬件缓冲区满了以后被迫丢弃的数据包。最终定位到是网卡的中断合并参数设置不当，调整 ethtool -C 的 Rx 和 Tx 合并参数后问题解决。

修改网卡工作参数

ethool 不只是查看工具，它还可以修改网卡的运行参数。但这里要特别说明：在生产环境修改网卡参数要非常谨慎，一旦改错可能导致网络断开。

修改速率与双工模式

# 强制设置网卡为千兆全双工模式（慎用，建议先测试）
sudo ethtool -s eth0 speed 1000 duplex full autoneg on

# 强制百兆全双工（当千兆协商不上时的降级方案）
sudo ethtool -s eth0 speed 100 duplex full autoneg on

这些修改是立即生效的，但重启网络服务或重启系统后就会恢复默认值。要让参数持久化，需要配置到网络接口配置文件里。

在Debian/Ubuntu系统中，在 /etc/network/interfaces 里加一行：

# 编辑网络接口配置文件
sudo nano /etc/network/interfaces

# 在 iface eth0 inet 段内加入 ethtool 选项
# 内容示例：
# iface eth0 inet static
#     address 192.168.1.100
#     netmask 255.255.255.0
#     up ethtool -s eth0 speed 1000 duplex full autoneg on

在CentOS/RHEL系统中（使用systemd-networkd或NetworkManager），可以创建 systemd 服务或者加 ethtool 命令到网络脚本的 post-up 钩子里。

设置网卡缓冲区和合并参数

# 查看当前网卡的合并参数（中断节流设置）
sudo ethtool -c eth0

# 修改接收和发送合并帧数（减少中断频率，降低CPU使用率）
sudo ethtool -C eth0 rx-usecs 100 tx-usecs 100

这些参数对网络性能有直接影响。如果网卡中断太多，CPU会花大量时间处理中断，影响应用性能。如果合并太多，延迟会增加。这是一个需要根据业务场景权衡的参数，没有绝对的最佳值。

诊断网线和光模块问题

查看网口光模块信息

如果你的服务器使用的是光口（SFP/SFP+模块），ethool 也能读出光模块的信息。

# 查看光模块的信息（需要支持 SFP 的网卡）
sudo ethtool -m eth0

这个命令会读出光模块的EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）数据，包括光模块类型、传输距离、波长、温度、电压、光功率等。其中最重要的是光功率参数。

# 查看光模块的关键参数
sudo ethtool -m eth0 | grep -iE "power|temp|voltage|wavelength"

光模块的接收光功率（RX Power）如果在接收灵敏度临界值以下，就会出现大量CRC错误甚至断连。这可能是光纤接口脏了、光纤弯曲半径过大、或者光模块寿命到了。用棉签和无水酒精清洁光纤端面，是最常用的修复手段。

测试网卡硬件

某些网卡驱动支持内置的自检功能：

# 对网卡执行离线硬件测试（测试期间网络会中断）
sudo ethtool -t eth0

离线测试会让网卡脱离网络进行自检，测试过程中网络会中断几秒到几十秒。线上服务器不建议在生产高峰期做这个操作。

安全提醒

第一，使用 ethtool -s 修改网卡参数时，如果不小心把速率设成了对端不支持的参数，或者关闭了自动协商，网卡可能直接断连。如果你是通过SSH（安全外壳协议，远程管理连接）操作远程服务器，断连后你可能就回不去了。建议通过带外管理（如IPMI、iDRAC、BMC等远程管理卡）或者本地控制台操作。

第二，ethtool -t 硬件测试会导致短暂断网，不要在业务高峰期执行。

第三，ethtool -E 命令可以修改网卡的EEPROM（存储固件参数的芯片）内容，这是非常危险的操作。改错可能导致网卡变砖，无法恢复。不要随意执行这个操作。

第四，修改 /etc/network/interfaces 或 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-* 文件前一定要备份。

# 修改网络配置文件前先备份
sudo cp /etc/network/interfaces /etc/network/interfaces.bak.$(date +%Y%m%d)

第五，网卡参数修改重启后失效这一点其实是个双保险。如果你改错了导致断网，重启服务器就能恢复。所以在不确定的时候，可以先临时修改测试，验证没问题了再写入配置文件。

总结

ethtool 是 Linux 网络排查工具箱中的必备利器。它不像 ping 或 traceroute 那样直接告诉你"通不通"，而是告诉你网卡本身"好不好"。当网络出现奇怪的性能问题时，不要只盯着上层协议分析，先从 ethtool 看一下物理层是不是正常的。很多时候问题就出在最底层，而最高级的排查手段往往也是从底层开始。

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• ·man 5 interfaces：Debian/Ubuntu网络接口配置文件格式
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