Alignment Error
Ein Alignment Error liegt vor, wenn ein empfangener Ethernet-Frame nicht an einer Byte-Grenze endet — seine Länge ist also kein ganzzahliges Vielfaches von acht Bit. Zusätzlich stimmt in diesem Fall auch die Prüfsumme nicht. Der Zähler ist einer der aussagekräftigsten bei der Suche nach Verkabelungsfehlern.
Was den Fehler ausmacht
Ein Frame besteht aus vollständigen Byte. Ein Empfänger, der die Bits zählt und am Ende auf eine Zahl kommt, die sich nicht durch acht teilen lässt, hat unterwegs Bits verloren oder hinzubekommen.
Daraus folgt die Abgrenzung, auf die es ankommt:
| Zähler | Bedeutung |
|---|---|
| FCS Error | Länge stimmt, Prüfsumme nicht — Bits sind gekippt |
| Alignment Error | Länge stimmt nicht — Bits fehlen oder sind hinzugekommen |
Ein gekipptes Bit ändert den Inhalt. Ein verlorenes Bit verschiebt alles danach — das ist die schwerere Störung, und sie deutet auf etwas anderes hin.
Weil ein Frame ohne Byte-Grenze zwangsläufig auch eine falsche Prüfsumme hat, zählen manche Geräte beide Zähler hoch, andere nur den spezifischeren. Das ist beim Vergleich zwischen Herstellern zu beachten.
Ursachen für Alignment Errors
Taktprobleme auf der Leitung. Der Empfänger gewinnt seinen Takt aus dem Signal. Ist das Signal schlecht — zu lange Strecke, schlechte Steckverbindung, beschädigtes Kabel —, verliert er die Synchronisation und zählt falsch.
Elektromagnetische Einstreuung. Ein Impuls aus einer parallel geführten Starkstromleitung oder einem schaltenden Verbraucher kann Bits einfügen oder auslöschen.
Kollisionen im Halbduplexbetrieb. Wird eine Übertragung mitten im Frame abgebrochen, bleibt ein Bruchstück ohne Byte-Grenze zurück.
Defekte Hardware. Ein Transceiver oder Netzwerkchip am Ende seiner Lebensdauer erzeugt solche Fehler reproduzierbar, oft temperaturabhängig.
Die Zählerkombination, die weiterhilft
Einzeln betrachtet sagt der Zähler nur „es gibt ein physikalisches Problem". In Kombination wird er diagnostisch:
Alignment Errors plus Late Collisions auf derselben Verbindung sind das Erkennungsmerkmal eines Duplex-Mismatch. Die Halbduplex-Seite bricht Übertragungen ab, die Vollduplex-Seite empfängt die Bruchstücke und zählt sie als Alignment Errors.
Alignment Errors nur in einer Richtung deuten auf die Strecke oder das sendende Gerät; die empfangende Seite zählt, die Ursache liegt davor.
Alignment Errors zusammen mit FCS Errors in beiden Richtungen sprechen für die Verkabelung selbst — Kabel, Dose, Patchfeld.
Alignment Errors ohne jede andere Auffälligkeit, bei niedriger Rate und über lange Zeit konstant, sind meist Altbestand im Zähler. Entscheidend ist die Rate, nicht der absolute Wert: Der Zähler läuft seit dem letzten Neustart.
Bei Gigabit selten
Mit 1000BASE-T und den optischen Varianten ändert sich das Bild. Dort wird nicht einzeln Bit für Bit übertragen, sondern in Blöcken mit eigener Codierung — eine Störung zerstört einen Block, nicht die Byte-Ausrichtung.
Stattdessen erscheinen dort Symbol Errors: Der Empfänger hat ein ungültiges Codewort gesehen. Wer bei Gigabit-Verbindungen nach Alignment Errors sucht, findet meist nichts, obwohl eine Störung vorliegt — der passende Zähler heißt anders.
Abgrenzung
Ein Runt ist ein Frame unterhalb der Mindestlänge von 64 Byte, ein Giant oder Jabber einer oberhalb der zulässigen Länge. Beide beschreiben die Größe, nicht die Ausrichtung.
Der FCS Error ist der häufigere Nachbar und betrifft die Prüfsumme bei korrekter Länge.
Symbol Errors sind das Gegenstück bei blockcodierten Übertragungen.
Der Duplex-Mismatch ist die Ursache, auf die der Zähler in Verbindung mit Kollisionen zeigt.
Quellen
- IEEE Std 802.3: Ethernet, Abschnitte zu Frame Reception und Error Counters