3 快速初始步驟

在調(diào)試潛在的網(wǎng)絡(luò)連接問(wèn)題之前，需要執(zhí)行一些初始步驟來(lái)驗(yàn)證以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的基本發(fā)送或接收是否存在問(wèn)題。第一步是查看是否定義了一個(gè)以太網(wǎng)接口。下一步是確定是否在兩個(gè)鏈路伙伴之間建立了鏈路。最后一步是驗(yàn)證以太網(wǎng) MAC 統(tǒng)計(jì)信息是否顯示正在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)包而沒(méi)有發(fā)生任何損壞。

下文總結(jié)了調(diào)試以太網(wǎng)接口的初始步驟。請(qǐng)?jiān)?DUT 已成功引導(dǎo)至 Linux 環(huán)境后執(zhí)行這些步驟。

1. 檢查是否已使用 ifconfig -a 或 ip link show 初始化接口
2. 使用 ethtool <interface name> 確定是否與鏈路伙伴建立了鏈路
   • 例如，在 TI EVM 上，使用 ethtool eth0 查看第一個(gè)以太網(wǎng)接口的詳細(xì)信息
3. 使用 ethtool -S <interface name> 驗(yàn)證是否發(fā)送或接收了任何數(shù)據(jù)包

鏈路伙伴 一詞就是指兩個(gè)直接連接的平臺(tái)，如圖 3-1 所示。這稱為直接連接 拓?fù)?。?duì)于上述三個(gè)初始步驟，為 DUT 推薦的鏈路伙伴是運(yùn)行 Ubuntu 的 PC 或另一個(gè)已知運(yùn)行良好的 Linux 平臺(tái)。推薦鏈路伙伴采用 Linux 平臺(tái)的原因是為了提供一個(gè)對(duì)稱測(cè)試環(huán)境，以便鏈路伙伴與運(yùn)行 Linux 的 DUT 具有類似平臺(tái)。此外，在 Linux 平臺(tái)上可以輕松使用 ethtool。

圖 3-1 顯示了以太網(wǎng)接口如何細(xì)分為兩個(gè)部分：MAC 和 PHY。MAC 負(fù)責(zé)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包。PHY 負(fù)責(zé)將信號(hào)從 MAC 轉(zhuǎn)換到以太網(wǎng)電纜。

圖 3-1 完整的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包流程

確認(rèn)使用 ifconfig -a 或 ip link show 列出了要測(cè)試的接口后，下一步是查看是否檢測(cè)到與鏈路伙伴的以太網(wǎng)鏈路。

當(dāng)兩個(gè)鏈路伙伴（例如 TI EVM 和 PC）之間連接了以太網(wǎng)電纜時(shí)，這兩個(gè)器件上的以太網(wǎng) PHY 會(huì)嘗試在這兩個(gè)器件之間建立鏈路，此過(guò)程不依賴于運(yùn)行的任何軟件（例如 ping 測(cè)試）。如果檢測(cè)到鏈路，下一步是檢查是否有任何接收數(shù)據(jù)包或發(fā)送數(shù)據(jù)包的流量。如果 DUT 上的以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序沒(méi)有檢測(cè)到鏈路，則以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序不會(huì)初始化，也不會(huì)傳遞網(wǎng)絡(luò)流量。

ethtool 實(shí)用程序用于執(zhí)行鏈路檢測(cè)和流量分析這兩個(gè)步驟。步驟 1 是檢查鏈路檢測(cè)。在此示例中，被測(cè)接口假定為 eth0。以下代碼片段顯示了 ethtool 命令的部分輸出。打印出來(lái)的信息有很多，但需要關(guān)注的部分是 Link detected: 屬性。Linked detected: 為 yes（如果檢測(cè)到鏈路）或 no（如果未檢測(cè)到鏈路）。此命令還返回鏈路速度和雙工模式信息。

root@am62xx-evm:~# ethtool eth0 Settings for eth0: ... Speed: 1000Mb/s Duplex: Full ... PHYAD: 0 Link detected: yes

如果未檢測(cè)到鏈路，則表示無(wú)法傳遞流量。請(qǐng)先解決此問(wèn)題，然后再繼續(xù)。

檢測(cè)到以太網(wǎng)鏈路后，可以查看 MAC 硬件統(tǒng)計(jì)信息（ethtool -S <interface name> 的結(jié)果）。從 MAC 硬件統(tǒng)計(jì)信息返回的信息包含有關(guān)基本數(shù)據(jù)包發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)。通過(guò)檢查 DUT 上是否發(fā)送和接收了數(shù)據(jù)包，即可了解以太網(wǎng)接口和以太網(wǎng) PHY 是否正常工作。此外，DUT 未收到 IPv4 地址或未收到 ping 響應(yīng)并不一定意味著數(shù)據(jù)包的基本發(fā)送和接收存在問(wèn)題。例如，未收到 IPv4 地址的原因可能很簡(jiǎn)單，只是因?yàn)闆](méi)有設(shè)置 DHCP 服務(wù)器來(lái)提供 IPv4 地址。

就以太網(wǎng) MAC 是否正在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包而言，以太網(wǎng) MAC 統(tǒng)計(jì)信息是最準(zhǔn)確的一組統(tǒng)計(jì)信息。之所以說(shuō)這些統(tǒng)計(jì)信息是可查看的最準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)信息，是因?yàn)榇藬?shù)據(jù)直接從物理線路測(cè)得，沒(méi)有額外的抽象層。從 MAC 的角度來(lái)看，ifconfig 或 ip -s link 命令顯示的已發(fā)送數(shù)據(jù)包（TX 數(shù)據(jù)包）或已接收數(shù)據(jù)包（RX 數(shù)據(jù)包）計(jì)數(shù)并不完全準(zhǔn)確。在內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和 MAC 驅(qū)動(dòng)程序之間可能會(huì)丟棄數(shù)據(jù)包。

以下代碼片段顯示了以太網(wǎng) MAC 硬件統(tǒng)計(jì)信息的部分示例，其中顯示了接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包以及所有相關(guān)的錯(cuò)誤。此示例顯示了在檢測(cè)到正確接收以太網(wǎng)幀和成功發(fā)送以太網(wǎng)幀時(shí)的預(yù)期結(jié)果。可能存在某些僅可通過(guò)連接的鏈路伙伴以太網(wǎng) MAC 硬件統(tǒng)計(jì)信息來(lái)查看的發(fā)送錯(cuò)誤。有關(guān)鏈路伙伴分析的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱節(jié) 9。

root@am62xx-evm:~# ethtool -S eth0 NIC statistics: ... rx_good_frames: 1127 ... rx_crc_errors: 0 rx_align_code_errors: 0 ... tx_good_frames: 163

有關(guān)如何分析 RX 和 TX 流量錯(cuò)誤的更多信息，請(qǐng)參閱節(jié) 7。

總之，如果定義了網(wǎng)絡(luò)接口（例如 eth0），檢測(cè)到與鏈路伙伴之間存在鏈路，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包計(jì)數(shù)器在遞增，并且 MAC 統(tǒng)計(jì)信息中沒(méi)有錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器在遞增，那么以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的基本發(fā)送和接收沒(méi)有問(wèn)題。

一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題為是否需要諸如 ping 或 iperf3（以前名為 iperf）之類的應(yīng)用程序來(lái)執(zhí)行以太網(wǎng)幀的基本發(fā)送和接收。Linux 引導(dǎo)完成后，會(huì)嘗試使用廣播消息獲取 IP 地址。來(lái)自這些廣播消息的流量用于執(zhí)行基本的以太網(wǎng)幀發(fā)送和接收。有關(guān)如何獲取 IPv4 地址的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱節(jié) 8。

章節(jié)摘要：

• 使用 ethtool <interface name> 檢查所需接口是否有鏈路。如果沒(méi)有鏈路，則必須調(diào)試該問(wèn)題。如果沒(méi)有檢測(cè)到鏈路，任何數(shù)據(jù)都無(wú)法傳遞。
• 如果檢測(cè)到鏈路，則可以使用 ethtool -S <interface name> 來(lái)檢測(cè)以太網(wǎng)幀（或數(shù)據(jù)包）基本發(fā)送和接收（即查看以太網(wǎng) MAC 硬件統(tǒng)計(jì)信息）。如果檢測(cè)到以太網(wǎng)幀或數(shù)據(jù)包，則表明接口正在基本層面工作。如果統(tǒng)計(jì)信息表明沒(méi)有發(fā)送或接收過(guò)以太網(wǎng)幀或數(shù)據(jù)包，則可以對(duì)這方面進(jìn)行調(diào)試。