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Eine Ethernet / LAN Verbindung prüfen

Die Ethernetkabel sind installiert, die Endgeräte sind angeschlossen, doch der Netzwerkzugriff funktioniert gar nicht oder nur langsam. Eine Frage die sich dann stellt ist, ob die Ethernet, bzw. LAN Verbindung als solche funktioniert und wenn ja mit welcher Datenrate. Die zweite Frage stellt sich, da das Ergebnis einer automatischen Verhandlung, selbst mit 2 Ethernet / LAN Schnittstellen, welche Gigabit Ethernet unterstützen, am Ende nur 10 bzw. 100 Mbit/s sein kann. Ein Beispiel wann das passieren kann ist die Verwendung von nur 4 Adern in einem Ethernet Kabel für eine Verbindung und das Vorhandensein einer sogenannten “Link Speed Downshift” Funktion.

Im folgenden werden zwei Methoden vorgestellt mit der Sie die eine Ethernet Verbindung einfach prüfen können. Das Kriterium ist dabei ob aus Ethernet Sicht eine Verbindung besteht (engl.: Link Up) oder nicht (engl.: Link Down). Die englischen Begriffe wurden in Klammern beigefügt, da diese oft auch umgangssprachlich für die Beschreibung des Zustands der Ethernet Verbindung verwendet werden. Aus “Ethernet Sicht” bedeutet, dass nicht nur die reine Kabelverbindung vorhanden ist, sondern das auch auf Ethernet Protokoll Ebene eine erfolgreiche Verbindung hergestellt werden konnte und alles bereit ist um Ethernet Frames zu übertragen.

  1. Prüfung per Ethernet Schnittstellen LEDs
    • Falls vorhanden dann gibt Ihnen schon ein Blick auf die LEDs einer Ethernet Schnittstelle Auskunft ob die Ethernet Verbindung funktioniert oder nicht und wenn Sie funktioniert mit welcher Datenrate.
  2. Prüfung per Statusanzeigen in Betriebssystemen oder Netzwerkgeräten
    • Die Geräte, welche die Ethernet Schnittstelle besitzen, geben in der Regel auch Auskunft darüber ob erfolgreich eine Ethernet Verbindung hergestellt werden konnte und wenn ja mit welcher Datenrate. Am Beispiel von dem Windows Betriebssystem 7/10 und einer Fritz!Box (Internet-Router), wird gezeigt wo Sie diese Information finden können.

Anschließend folgt noch ein Abschnitt welcher eine potentielle Fehlerursache für eine unerwartet langsame Ethernet Verbindung behandelt. Den Abschluss bilden allgemeine Tipps zur Fehlersuche und -behebung bei einer fehlenden Ethernet Verbindung in einem Netzwerk.

Notiz:: Die Technologie für die Datenübertragung per 8 adrigen Kabeln in einem Heimnetzwerk nennt sich “Ethernet”. Umgangssprachlich wird solch eine Kabelverbindung aber oft auch LAN Verbindung genannt. Aus diesem Grund wurden in diesem Artikel eingangs beide Begriff genutzt. Korrekt ist eigentlich der Begriff “Ethernet”, da LAN nicht nur für eine Verbindung steht, sondern für ein ganzes lokales Netzwerk (Local Area Network, LAN).

Prüfung per Ethernet Schnittstellen LEDs

Viele Ethernet Schnittstellen haben zwei LEDs integriert, welche Ihnen Informationen geben ob grundsätzlich eine Verbindung besteht und ob eine Verbindung aktiv genutzt wird (Übertragung von Ethernet Frames). Viele Schnittstellen zeigen ebenfalls noch an, mit welcher brutto Datenrate die Verbindung hergestellt wurde, sprich Fast Ethernet (100Mbit/s) oder Gigabit Ethernet (1000Mbit/s). In der Regel wird für die LED Anzeige die Farben Gelb oder Orange und Grün benutzt.

Bild: Ethernet Buchse mit LED Status Anzeige
Bild: Ethernet Buchse mit LED Status Anzeige

Das exakte Schema welche Informationen die LEDs wie übermitteln ist leider nicht standardisiert. Folgend zwei Beispiele aus der Praxis.

Bei manchen Geräten finden Sie eine Beschriftung über die Bedeutung der Ethernet LED Anzeige, direkt in der Nähe der Schnittstelle auf dem Gehäuse aufgedruckt. Wenn das nicht der Fall ist und Sie die LED Anzeigen nicht deuten können, dann bleibt als letztes Mittel nur ein Blick in die Dokumentation oder eine Anfrage an den Support des Herstellers des entsprechenden Gerätes.

Prüfung per Statusanzeigen unter Windows 7/10 oder Netzwerkgeräten

Üblicherweise zeigen die Bedienoberflächen von Netzwerkgeräten bzw. auch Betriebssysteme wie Windows an, ob eine Ethernet Verbindung besteht oder nicht. Folgend die Beschreibung wo Sie den Status der Ethernet Verbindung mit einer Fritz!Box und unter Windows 10 ablesen können.

Bild: Ethernet Verbindungsstatus mit einer Fritz!Box
Bild: Ethernet Verbindungsstatus mit einer Fritz!Box
Bild: Ethernet Verbindungsstatus unter Windows 10
Bild: Ethernet Verbindungsstatus unter Windows 10

Tipp: Wenn Sie einen oder mehrere Ethernet-Switches in Ihrem Netzwerk einsetzen, dann sind diese auch eine wunderbare Quelle für Informationen über den Status einer Ethernet Verbindung. Voraussetzung ist aber das es sich um Ethernet-Switches handelt, welche eine Schnittstelle zum Abfragen dieser Informationen bieten, sogenannte “managed” Ethernet-Switches. Der Aufpreis gegenüber “unmanaged” Ethernet-Switches ist bei einfachen “managed” Ethernet-Switches gering und lohnt sich spätestens, wenn man genauer über sein Netzwerk Bescheid wissen möchte oder einen Fehler sucht.

Eine langsame Ethernet / LAN Verbindung und was die Fehlerursache sein kann

Sie erwarten eine schnelle Ethernet Verbindung mit Gigabit Datenrate, stellen aber fest, dass die Verbindung unerwartet langsam ist und nur mit 10 bzw. 100 Mbit/s überträgt. Fehlerursache ist wahrscheinlich eine defekte Verkabelung. Noch etwas schwieriger ist der Fall, dass eine Ethernet Verbindung erst gar nicht funktioniert und dann nach einem Austausch eines Gerätes plötzlich wieder funktioniert. Natürlich kann dann die Ethernet Schnittstelle an sich defekt sein, doch auch hier ist eine defekte Verkabelung erst einmal nicht auszuschließen.

Warum stellt jetzt eine defekte Verkabelung eine potentielle Fehlerursache dar? Es werden ja in allen Fällen Daten übertragen, wie kann den da die Verkabelung defekt sein? Und wie kann ich meine Verkabelung auf Defekte prüfen?

Um die Fehlerursache nachvollziehen zu können ist es wichtig zu wissen, das Ethernet bis 100 Mbit/s Datenrate (Fast-Ethernet) über nur vier Adern eines Kabels funktioniert. Gigabit-Ethernet (1000 Mbit/s) benötigt acht Adern und ist deutlich anspruchsvoller gegenüber den Übertragungseigenschaften eines Kabels. Im folgenden Bild sind die vier Adern eines Kabels rot umrandet hervorgehoben, welche Fast-Ethernet benötigt.

Bild: Ethernet Verdrahtung nach TIA-568A Standard und die benötigten Adern für Fast-Ethernet
Bild: Ethernet Verdrahtung nach TIA-568A Standard und die benötigten Adern für Fast-Ethernet

Des Weiteren verfügt Ethernet über eine Funktion, mittels welcher beide Endgeräte die zu verwendende Datenrate automatisch aushandeln (engl.: autonegotiation). Um kompatibel zu den älteren und langsameren Ethernet Standards zu sein, werden für die automatische Aushandlung nur die 4 Adern benötigt, welche auch Fast-Ethernet benötigt. Das Verfahren zur automatischen Aushandlung ist sehr robust und funktioniert selbst über Kabel mit schlechten Übertragungseigenschaften immer noch gut.

Damit liegen alle Fakten auf dem Tisch, um das Fehlerbild nachzuvollziehen.

  1. Zwei Endgeräte welche beide Gigabit-Ethernet unterstützen (1000 Mbit/s) werden über ein Ethernetkabel verbunden und handeln die zu verwendende Datenrate aus.

  2. Die für die automatische Aushandlung benötigten vier Adern funktionieren einwandfrei. Damit kommen die Endgeräte zu dem Schluss, dass die Verbindung mit der maximal möglichen Datenrate von 1000 Mbit/s aufgebaut werden soll.

  3. Die Geräte fangen an die Gigabit-Ethernet Verbindung aufzubauen. Wenn jetzt von den nur für Gigabit-Ethernet benötigten Adern eine oder mehrere Defekt sind, bzw. die Übertragungseigenschaften des Kabels zu schlecht sind, dann schlägt der Verbindungsaufbau nun fehl.

  4. Es gibt keinen einheitlichen Standard wie die Geräte jetzt zu reagieren haben. Als Resultat fallen manche Geräte auf 10 oder 100 Mbit/s Datenrate zurück, um überhaupt eine Datenverbindung aufzubauen. Mit anderen Geräten funktioniert der Verbindungsaufbau erst gar nicht. Tauscht man ein Gerät gegen ein anderes aus, welches auf z.B. 100 Mbit/s Datenrate zurückfällt, dann kann die Verbindung plötzlich funktionieren. Als Anwender steht man da und wundert sich.

Leider ist ein fehlerhaftes, bzw. ungenügendes Kabel nur die wahrscheinlichste Ursache. Es kann noch andere Gründe für eine langsame Ethernet Verbindung geben. Es macht aber Sinn die Fehlersuche mit einer Prüfung auf die wahrscheinlichste Ursache zu beginnen.

Für den Hausgebrauch können Sie Ihre Verkabelung folgendermaßen prüfen:

Allgemeine Tipps zur Fehlersuche

Folgend mögliche Ursachen und Tipps zur Fehlersuche, bzw. Fehlerbehebung wenn Sie festgestellt haben, dass keine Ethernet Verbindung besteht.

Haben Sie festgestellt, dass die Ethernet Verbindung nur mit 10Mbit/s 100Mbit/s (Fast Ethernet) läuft, obwohl 1000Mbit/s (Gigabit Ethernet) eingestellt, bzw. erwartet wurde, dann prüfen Sie ob bei Ihrer Ethernet Verkabelung auch wirklich alle 8 Adern von einer Schnittstelle zu einer anderen Schnittstelle verwendet wurden. Um Kabel zu sparen, werden manchmal 2 Ethernet Verbindungen über ein Ethernetkabel geführt, da 4 Adern für Fast Ethernet ausreichen, aber eben nicht für Gigabit Ethernet. Auch eine beschädigte oder fehlerhafte Verkabelung kann zur einer langsamen Ethernet Verbindung führen. Hintergrund ist hier ebenfalls, dass eine Gigabit Ethernet Verbindungautomatisch ausgehandelt wurde aber nicht zustande kommt.

Die Kapitel über das Übertragungsmedium Ethernet und die Installation eines Ethernet Netzwerkes geben Ihnen mehr Informationen über Ethernet und können über das damit gewonnene Verständnis ebenfalls dazu beitragen einen Fehler zu finden und zu beheben.