Процесс поиска и устранения неполадок на уровне 2 может быть довольно сложным. Настройка и функционирование этих протоколов являются крайне важными аспектами для создания функциональной, хорошо настроенной сети. Проблемы на уровне 2 имеют отличительные признаки, которые в случае их обнаружения позволят оперативно выявить проблему.
К общим симптомам сетевых неполадок канального уровня относятся следующие:
- Неработоспособность или отсутствие связи на сетевом уровне или выше расположенных уровнях — некоторые проблемы, возникающие на уровне 2, могут приводить к невозможности обмена кадрами по каналу, тогда как другие проблемы будут вызывать только ухудшение уровня производительности сети.
- Фактический уровень производительности сети ниже базового — в сети могут происходить нарушения нормального функционирования уровня 2 двух типов. Во-первых, передача кадров по неоптимальному пути к месту назначения. В этом случае в некоторых каналах в сети может присутствовать чрезмерный объем трафика, для которого требуется высокая пропускная способность, на которую такие каналы не рассчитаны. Во-вторых, потеря некоторых кадров. Наличие подобных проблем можно определить с помощью статистики счётчиков ошибок, а также сообщений об ошибках на консоли коммутатора или маршрутизатора. В среде Ethernet на потерю кадров указывают увеличенное количество эхо-запросов или их непрерывная передача.
- Чрезмерный широковещательный трафик — операционные системы активно используют широковещательные и групповые рассылки для обнаружения сетевых служб и других компьютеров. Как правило, чрезмерный широковещательный трафик возникает в следующих ситуациях: плохо разработанные или настроенные приложения, крупные домены на уровне 2 для широковещательной рассылки или базовые сетевые проблемы, например циклы STP или нестабильность маршрутов.
- Консольные сообщения — в некоторых случаях маршрутизатор обнаруживает проблему на уровне 2 и посылает предупреждающие сообщения на консоль. Как правило, это происходит при интерпретации входящих кадров (проблемы с инкапсуляцией или формированием кадров) или при отсутствии сообщений keepalive, которые должны поступать. Самое распространенное сообщение об ошибке на консоли — отключение протокола, свидетельствующее о проблеме на 2 уровне сети.
К проблемам на канальном уровне, которые часто приводят к потере связи или ухудшению уровня производительности, относятся:
- Ошибки инкапсуляции — ошибка инкапсуляции происходит в случае, если биты, помещаемые отправителем в конкретное поле, отличаются от битов, которые получатель предполагает увидеть. Это состояние возникает, если настройки инкапсуляции на обоих концах канала WAN отличаются друг от друга.
- Ошибки сопоставления адресов — в таких топологиях, как «point-to-multipoint», Frame Relay или широковещательном Ethernet, необходимо, чтобы кадр содержал соответствующий адрес назначения на уровне 2. Это обеспечит прибытие кадра в нужное место назначения. Для этого сетевое устройство должно сопоставлять адрес назначения на уровне 3 с правильным адресом на уровне 2 с помощью статических или динамических сопоставлений. В динамической среде при сопоставлении информации на уровнях 2 и 3 могут происходить ошибки, так как на устройствах может быть настроен запрет, не позволяющий им отвечать на запросы ARP или Inverse ARP, кэшированная информация на уровнях 2 или 3 могла быть физически изменена, или потому что получены недействительные отклики ARP вследствие неправильной настройки либо атаки.
- Ошибки формирования кадров — обычно кадры формируются в виде групп из 8-битовых байтов. Ошибка формирования кадров возникает, если кадр не заканчивается на границе 8-битового байта. В этом случае у получателя могут возникнуть проблемы при определении окончания одного кадра и начала другого. Слишком большое количество неправильных кадров может приводить к невозможности обмена сообщениями keepalive. Ошибки формирования кадров могут быть вызваны высоким уровнем шума на последовательной линии, неправильно спроектированным кабелем (слишком длинным или неправильно экранированным) или некорректно настроенными тактовыми сигналами на CSU.
- Сбои или циклы STP — протокол STP предназначен для преобразования физической топологии с резервными путями в древовидную топологию путём блокировки резервных портов. Большинство проблем STP связаны с возникновением циклов передачи данных, которые возникают, если в топологии с резервными путями не заблокированы порты, вследствие чего происходит циклическое перенаправление трафика, а также чрезмерная лавинная рассылка вследствие очень частого изменения топологии STP. В хорошо настроенной сети перестроение топологии случается крайне редко. Если канал между двумя коммутаторами начинает или перестаёт работать, то, в конечном счёте, происходит изменение топологии (меняется состояние порта в STP, так как порт начинает или перестаёт участвовать в передаче данных) Однако если порт работает неустойчиво (быстрое чередование состояний «up» и «down»), то это будет вызывать частые изменения топологии и лавинную рассылку либо медленную сходимость или повторное схождение STP. Такая ситуация может быть вызвана несоответствием между реальной и задокументированной топологией, ошибкой настройки, например противоречивой настройкой таймеров STP, перегрузкой ЦП коммутатора во время схождения или ошибкой в программном обеспечении.