Lösungen und Ursachen für häufige Netzwerkfehler

Fehlerhaft Frame Check Sequence (FCS)

Dieser Fehlertyp tritt häufig in Netzwerken auf. Jedes gesendete und empfangene Netzwerkpaket enthält eine sogenannte Frame Check Sequence (FCS, zu deutsch Blockprüfzeichenfolge). Damit kann das empfangende Gerät feststellen, ob das Paket vollständig ist und muss nicht jedes Bit untersuchen. Dies ist eine Art CRC (Cyclical Redundancy Check).

Neben dem Herunter- und Hochfahren eines Computers während einer Übertragung ist die häufigste Ursache für diese Fehler schlicht und einfach Rauschen. Das Rauschen im Netzwerk wird manchmal dadurch verursacht, dass die Kabel zu nahe an Quellen verlegt werden, die Rauschen verursachen.

Dazu gehören schwere Maschinen, Neonlampen und so weiter. Wenn die Verkabelung von Grund auf falsch ist, treten diese Fehler im Netz auf. Wir sprechen hier von unsauber verdrillten Adernpaaren, unkorrekter Terminierung, vor Ort hastig konfektionierten Patch-Kabeln und so weiter. Auch minderwertige oder unsachgemäß installierte Komponenten können diese Fehler verursachen. Zu lange Kabelabschnitte sind ebenfalls mögliche Ursachen für diese Fehlerart.

Ausrichtungsfehler (Alignment Errors)

Alignment Errors treten auf, wenn ein Frame eine ungerade Anzahl von Bytes enthält, die nicht durch acht teilbar ist, zuzüglich eines möglichen FCS-Fehlers. Wie oben beschrieben, können Verkabelungsprobleme die Ursache sein. Auch Fehler bei der Paketformatierung auf MAC-Ebene, die oft hardwarebedingt sind, können solche Probleme verursachen.

Ein fehlerhafter LAN-Treiber ist ebenso denkbar. Ersetzt man den Treiber, löst sich das Problem oftmals. Diese Fehler lassen sich auch in eine Beziehung zu Runt-Paketen stellen oder zu Paketen, die zu kurz sind. Rauschen ist allerdings die häufigste Ursache, obwohl auch Hardwareprobleme bei Netzwerkkarten (NIC, Network Interface Card) oder anderer Netzwerkhardware die Ursache sein können.

CRC-Fehler

Es handelt sich um eine Kombination von Alignment- und Checksummenfehlern. Eine Analyse anderer vorhandener Zustände hilft bei der Ursachenfindung. Ein CRC-Fehler tritt auf, wenn der sogenannte Cyclical Redundancy Check (zyklische Redundanzprüfung) fehlschlägt.

Eine Ursache kann eine defekte Netzwerkkarte sein. In der Regel ist eine Maschine nicht in der Lage, die Verbindung aufrechtzuerhalten. Die Fehler treten regelmäßig auf und lassen sich oft auf einen einzelnen Computer zurückführen.

In diesem Fall ist es am besten, die Netzwerkkarte zu überprüfen und gegebenenfalls auszutauschen. Treten die Netzwerkfehler mit Unterbrechungen und nur gelegentlich auf, ist die Netzwerkkarte wahrscheinlich nicht die Ursache des Problems. Wenn CRC-Fehler mehr als ein Prozent der Netzwerknutzung ausmachen, lohnt sich eine Reparatur.

Kollisionen und verspätete Kollisionen

Es handelt sich hier um zwei separate Anomalien mit ähnlichen Lösungsansätzen. Kollisionen treten dann auf, wenn ein oder mehrere Geräte das Netzwerk gleichzeitig verwenden wollen. In einem Full-Duplex-Netzwerk wie Ethernet ist das kein Problem, weil der Fehler dort nicht auftritt.

Früher liefen viele Netzwerke mit Half-Duplex und es kam zu Kollisionen. Diese veraltete Technologie sollte heutzutage kein Problem mehr darstellen. Auf Kollisionen reagierte man am besten mit einem Upgrade auf ein Full-Duplex-Netzwerk.

Manchmal sind Netzwerkports jedoch fälschlicherweise als Halbduplex konfiguriert. In diesem Fall versuchen die Ports, dieselben Adernpaare zum Senden und Empfangen von Daten zu verwenden. Dies führt zu Kollisionen, die in Umgebungen mit hohem Durchsatz schnell überhandnehmen können. Durch das Umschalten der Verbindung auf Vollduplex wird das Problem gelöst. Duplex-Fehlanpassung ist ein verwandtes Problem: Ein Ende einer Verbindung denkt, dass es sich im Vollduplex-Modus befindet; das andere ist als Halbduplex-Verbindung eingerichtet, und als Folge davon häufen sich die Fehler schnell an.

Ausschuss (Discards)

Alle Netzwerkgeräte können Pakete verwerfen und sollen dies auch tun. Zum Beispiel kann ein Switch Pakete verwerfen, die für ein bestimmtes virtuelles LAN (VLAN) markiert sind, aber an einem Port ankommen, der nicht für dieses VLAN konfiguriert ist. Die meisten Geräte verwerfen Pakete, wenn der Pufferspeicher fast leer ist. Wenn zum Beispiel eine HD-Videokonferenzsitzung die gesamte Bandbreite mit hoher Priorität an einem Port belegt, kann ein Router Pakete mit niedrigerer Priorität verwerfen (zum Beispiel solche, die mit einer SMTP-Mail-Übertragungssitzung verbunden sind). Durch das Verwerfen werden TCP-Anwendungen gezwungen, Pakete erneut zu senden, was die Anwendungslatenz erhöht.

Discards verursachen auch bei UDP-Anwendungen Leistungsprobleme, typischerweise in Form von Audio- oder Videoartefakten. Ein gewisses Maß an Discarding ist unvermeidlich, aber übermäßige Discards können darauf hinweisen, dass der Switch falsch konfiguriert ist (beispielsweise könnte ein VLAN vorhanden sein, das nicht verwendet wird) oder dass das sendende Gerät falsch konfiguriert ist (und versucht, über das falsche VLAN zu senden). Übermäßige Ausfälle können auch darauf hinweisen, dass ein Port nicht über genügend Bandbreite für sein aktuelles Nutzungsprofil verfügt. In diesem Fall muss der Port aktualisiert oder der Datenverkehr auf mehrere Verbindungen aufgeteilt werden, um diesen häufigen Netzwerkfehler zu beheben.

Unbekanntes Protokoll

Ein Switch oder Router kann ein Paket empfangen, dessen Bedeutung er nicht versteht. In der Regel liegt dies daran, dass bei einem Empfangsgerät ein bestimmtes Protokoll deaktiviert ist, obwohl es eigentlich benötigt wird, oder dass das sendende Gerät das Protokoll nicht deaktiviert, obwohl es deaktiviert werden sollte. Solche Netzwerkfehler treten am häufigsten auf, wenn eine neue Gerätekonfiguration an eines oder beide Geräte übertragen wird oder wenn Geräte ausgetauscht werden.

Frame-Größenfehler (Size Errors)

Zu kurze Frames (unter 64 Byte, sogenannte Runts) oder zu lange Frames (mehr als 1.518 Byte ohne ein Signal, dass ein langer Frame folgt) oder riesige Frames (mehr als 6.000 Byte in jedem Fall) führen zu Fehlern. Diese sind fast immer das Ergebnis von Hardwareproblemen in Netzwerkschnittstellen oder Softwareproblemen im Netzwerkstapel. Diese häufigen Netzwerkfehler werden durch Softwareaktualisierungen oder den Austausch von Hardware behoben.

Broadcast-Stürme

Broadcast-Stürme entstehen, wenn zu viele Broadcast-Pakete im Netzwerk zirkulieren, was zu einer Überlastung führt. Dies kann durch fehlerhafte Netzwerkkarten oder falsch konfigurierte Netzwerkgeräte verursacht werden. Die Verwendung von VLANs und das Aktivieren von Broadcast-Storm-Control auf Switches kann helfen, dieses Problem zu minimieren.

MTU-Probleme

Die Maximum Transmission Unit (MTU) gibt die maximale Größe eines Pakets an, das über das Netzwerk übertragen werden kann. Wenn die MTU-Einstellungen nicht korrekt konfiguriert sind, kann dies zu Fragmentierung und Performance-Problemen führen. Überprüfen und optimieren Sie die MTU-Einstellungen auf Ihren Netzwerkgeräten.

DNS-Probleme

DNS-Probleme können dazu führen, dass Geräte im Netzwerk nicht in der Lage sind, Host-Namen in IP-Adressen aufzulösen. Dies kann durch fehlerhafte DNS-Server-Einstellungen oder durch Probleme mit dem DNS-Server selbst verursacht werden. Überprüfen Sie die DNS-Einstellungen und stellen Sie sicher, dass der DNS-Server ordnungsgemäß funktioniert.

IP-Adresskonflikte

IP-Adresskonflikte treten auf, wenn zwei Geräte im Netzwerk dieselbe IP-Adresse verwenden. Dies führt zu Kommunikationsproblemen und Netzwerkunterbrechungen. Verwenden Sie DHCP, um IP-Adressen automatisch zuzuweisen, und stellen Sie sicher, dass keine statischen IP-Adressen doppelt vergeben werden.

Firmware- und Software-Updates

Veraltete Firmware oder Software auf Netzwerkgeräten kann zu Kompatibilitätsproblemen und Sicherheitslücken führen. Stellen Sie sicher, dass alle Geräte regelmäßig aktualisiert werden, um die neuesten Funktionen und Sicherheitsupdates zu erhalten.

Umgebungsfaktoren

Umgebungsfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit und elektromagnetische Störungen können die Leistung von Netzwerkgeräten beeinträchtigen. Stellen Sie sicher, dass Ihre Geräte in einer geeigneten Umgebung betrieben werden und dass alle Kabel ordnungsgemäß abgeschirmt sind.