Физический уровень обеспечивает передачу битов между компьютерами и регулирует процесс передачи потока битов по физической среде. Физический уровень представляет собой единственный уровень, имеющий дело с физическими компонентами, например проводами, платами и антеннами.
Во многих случаях проблемы в сети проявляются как проблемы с производительностью. Проблемы с производительностью означают, что имеется разница между ожидаемым и наблюдаемым режимом работы и что система не функционирует должным образом. Отказы и неоптимальные состояния на физическом уровне не только создают неудобства пользователям, но и могут отрицательно влиять на уровень производительности всей компании. Сети, где возникают подобные ситуации, обычно перестают работать. Так как верхние уровни модели OSI зависят от функционирования физического уровня, то администратор сети должен иметь возможность эффективно изолировать и устранять проблемы на этом уровне.
К общим симптомам сетевых проблем на физическом уровне относятся следующие:
- Уровень производительности ниже базового — наиболее распространенными причинами медленного или плохого функционирования являются перегрузка или недостаточная вычислительная мощность серверов, ненадлежащая настройка коммутаторов или маршрутизаторов, затор трафика в канале с низкой пропускной способностью и постоянная потеря кадров.
- Потеря связи — если кабель или устройство выходит из строя; наиболее очевидным симптомом является потеря связи между устройствами, которые обмениваются данными по данному каналу с неисправным устройством либо интерфейсом. Такую ситуацию можно обнаружить путём отправки обычного эхо-запроса (ping). Неустойчивая связь может указывать на плохой электрический контакт или окислившиеся контактные поверхности.
- Узкое место или затор в сети — если маршрутизатор, интерфейс или кабель выходит из строя, то протоколы маршрутизации могут перенаправить трафик на другие маршруты, которые не рассчитаны на обработку дополнительного трафика. Это может привести к затору или появлению «узких мест» в таких зонах сети.
- Высокая интенсивность использования ЦП — высокая интенсивность использования ЦП говорит о том, что устройство, например маршрутизатор, коммутатор или сервер, работает на пределе своей расчётной производительности или превышает его. Если данную проблему быстро не устранить, то перегрузка ЦП может привести к выключению или отказу устройства.
- Консольные сообщения об ошибках — сообщениях об ошибках, выводимые на консоли устройства, указывают на проблему на физическом уровне.
К общим сетевым проблемам на физическом уровне относятся следующие:
- Проблемы, связанные с электропитанием — такие проблемы являются одной из основных причин сетевых проблем. Также необходимо проверить режим работы вентиляторов и убедиться, что впускные и вытяжные вентиляционные каналы шасси не загрязнены. Если на другие расположенные поблизости устройства также не поступает электропитание, то предположительно неисправен основной источник питания.
- Отказы оборудования — неисправные платы сетевых интерфейсов (NIC) могут быть причиной ошибок при передаче данных в сети вследствие коллизий, коротких кадров и некорректных сигналов. Некорректный сигнал (Jabber) часто определяется как состояние, при котором сетевое устройство непрерывно передаёт беспорядочные и бессмысленные данные в сеть. Другими вероятными причинами таких сигналов являются поврежденные файлы драйверов сетевых карт, плохие кабельные соединения или проблемы с заземлением.
- Проблемы с кабелями — многие проблемы можно устранить путём повторного подключения кабелей, которые были частично отсоединены. При выполнении физического контроля обращайте внимание на поврежденные кабели, неправильные типы кабелей и дефектные разъёмы RJ-45. Предположительно неисправные кабели следует проверить и заменить исправными.
- Затухание — затухание может происходить в тех случаях, если длина кабеля превышает расчётный предел для среды передачи данных, или при наличии некачественного подключения вследствие применения некачественного кабеля, либо загрязнённых или окисленных контактов. Если уровень затухания является высоким, то принимающее устройство не всегда сможет успешно отличать друг от друга битовые компоненты в потоке.
- Шум — обычно шумом называются локальные электромагнитные помехи (EMI). Шум могут создавать разные источники, такие как радиостанции, полицейские системы радиосвязи, системы обеспечения безопасности в зданиях, авиационные системы для автоматической посадки, перекрёстные помехи (шум, наводимый другими кабелями в том же кабельном канале, или соседними кабелями), расположенные поблизости электрические кабели, устройства с крупными электродвигателями или любое оборудование, содержащее радиопередатчик, более мощный, чем мобильный телефон.
- Ошибки настройки интерфейса — на интерфейсе многие параметры могут оказаться неправильно настроенными, что может приводить к неработоспособности интерфейса, например неправильная тактовая частота, неправильный источник синхронизации, а также состояние, когда интерфейс не включен. Это приводит к потере связи с подключенными сегментами сети.
- Превышение расчётных пределов — компонент может работать некорректно на физическом уровне, так как он используется с большей нагрузкой, чем та, на которую он был рассчитан. При устранении проблем такого типа становится очевидно, что ресурсы для устройства работают на максимальном пределе или почти на максимальном уровне, что приводит к увеличению количества ошибок интерфейса.
- Перегрузка ЦП — к симптомам данного состояния относятся процессы с высоким коэффициентом использования ЦП, нестабильная работа входных очередей, низкий уровень производительности, отсутствие или замедление отклика на запросы маршрутизатора, например Telnet и ping, или отсутствие обновлений маршрутизации. Одной из причин перегрузки ЦП в маршрутизаторе является интенсивный трафик. Если какие-то интерфейсы постоянно оказываются в состоянии перегрузки по трафику, то рекомендуется рассмотреть возможность перепроектирования потоков трафика в сети или модернизации оборудования.