一、物理层概述
物理层是OSI分层结构体系中最基础的一层，它建立在通信媒体的基础上，实现系统和通新媒体的物理接口，为数据链路试题之间进行透明传输，为建立、保持和拆除计算机与网络之间的物理连接提供服务。
物理层在OSI参考模型（OSI/RM）中的位置如下：
OSI/RM-应用层-表示层-会话层-传输层-网络层-数据链路层
物理层-物理层
物理层的故障主要表现在设备的物理连接方式是否恰当，连接电缆是否正确，modem、CSU/DSU等设备的配置和操作是否正确。
确定路由器端口物理连接是否完好是使用 show interface命令，检查每个端口的状态，解释屏幕输出信息，查看端口状态、协议建立状态和EIA状态。
1.物理层的主要作用
实现相邻接点之间比特数据流的透明传送，尽可能屏蔽具体传输介质和物理设备的差异，利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接（物理信息），为数据链路层提供比特流服务。
物理层是所有网络的基础，主要关心的问题有：
·用多少伏特电压表示1，用多少伏特电压表示0，一个比特持续多少微秒；
·是单工、半双工还是全双工；
·最初的连接如何建立和完成，通信后连接如何终止；
·网络接插件有多少针和各针的用途；
·信道的最大带宽；
·传输介质（例如，是有导线的还是无导线的）；
·传输方式是基带传输还是频带传输，或者二者均可；
·多路复用技术，如FDM、TDM和WDM（Wave-length Division Multiplexing,波分多路复用）等。
2.物理层的主要功能
·物理连接的建立、维持和拆除；
·实体之间的信息的按比特传输；
·实现四大特性（机械特性、电气特性、功能特性、规程特性）的匹配。
3.物理层标准
物理层标准的主要任务就是规定DCE设备和DTE设备的接口，包括接口的机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。
DTE是数据终端设备，DCE是数据电路端接设备。DCE的作用就是在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能，并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。DTE通过DCE与通信传输线路相连，是美国电子工业协会（EIA）制定的著名物理层标准。
·物理或机械特性：规定了DTE与DCE之间的连接器形式，包括连接器的形状、几何尺寸、引线数目和排列方式等。
·电气特性：规定了DTE和DCE之间多条信号线的连接方式、发送器和接收器的电气参数，以及其他相关电路的特征。电气特性决定了传送速率和传输距离。
·功能特性：对接口各信号线的功能给出了确切的定义，说明某些连线上出现的某一电平的电压表示的意义。
·规程特性：规定了DTE和DCE之间各接口信号线实现数据传输的操作过程（顺序）。
EIA RS-232C/V.24接口标准是物理层标准之一。其中，RS是Recommended Standard 的缩写，即推荐标准。RS-232C接口标准与国际电报电话咨询委员会（CCITT）的V.24标准兼容，是一种非常实用的异步串行通信接口。
RS-232C建议使用25针的D型连接器DB-25，但是在计算机的RS-232C串行端口上，大多使用9针连接器DB-9。
二、物理层网络故障的主要现象是：硬件故障、线路故障、逻辑故障。
1.硬件（物理）故障
网络设备物理本身的硬件故障，一般为设备硬件损坏、接口损坏、插头松动、线路受到严重电磁干扰等情况。
2.线路故障
连接网络的物理线路故障一般为：网线或者光钎线路本身物理损坏；网线或者光钎线路接口损坏；线缆的工作速率、工作方式等问题也会导致物理层故障。
3.逻辑故障
逻辑故障一般为配置错误，就是因为网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。
4.物理层产生网络故障主要存在三大问题。
（1）信号衰减
解决的方法：信号衰减限制了信号的传输距离，信号衰减还常常会同时伴随着信号的变形，采用信号放大和整形的方法来解决信号衰减及变形问题。
（2）噪声干扰
噪声可能导致信号传输错误，即接收端难以从混杂了较大噪声的信号中提取正确的数据。
解决的方法：减少噪声的措施，如抵消与屏蔽噪声、良好的端接和接地技术等。
（3）常见物理组件问题
·RJ-45插座
·RJ-45头
·DB-25到DB-9的转换器
解决的方法：按标准规范的要求进行端接。
·物理层网络故障诊断与排除的主要内容是：双绞线、同轴电缆、光缆、中继器、集线器、调制解调器、V.35DTE/DCE电缆、设备兼容性故障。
三、同轴电缆故障诊断与排除
用同轴电缆作传输介质的网络，常见的故障如下
故障现象1：间歇性地出现网络连接丢失
故障原因：
由于BNC接头松动或插入式枕头与接触到同轴电缆的内导体接触不良；
终端电阻的电阻值超过了容限的范围。
故障现象2：整个网络完全失效
故障原因：
电缆打结、损坏或安装插入式针头时孔钻得过深等因素，造成电缆断路（这里的断路是指同轴电缆的内、外导体连通）；
由于MAU损坏或接地不正确而导致网络上的电压超过了客观允许范围。
故障现象3：常常出现冲突次数过多的现象
故障原因：
电缆上的反射信号过强导致的冲突，解决的办法是检查终端电阻是否丢失、损坏或不合格；
电缆段上的MAU过多；
电缆段存在多个接地点；
电缆过长。
故障现象4：间歇性或经常性出现冲突和碎片
故障原因：电磁场干扰。检查周围是否有光电复印机、寻呼机、手机、电梯、微波炉或X射线等设备。
故障现象5：在安装了新电缆段后失去网络连接或间歇性地出现连接中断
故障原因：
·新安装的电缆衰减过大，接头或接插板的阻抗不同；
·新安装的电缆阻抗超出了范围，或安装的电缆类型不正确；应检查新安装的电缆的阻抗和线缆相关的技术指标。
故障现象6：过度冲突
故障原因：
违反了同轴电缆作传输介质的以太网5-4-3规则，即同轴电缆作传输介质的LAN最多有5个分段；任何两个站点间不能超过4个中继器；只有3个网段可以连接工作站。
故障现象7：严重噪声干扰
故障原因：
同轴电缆作为传送介质的网络电缆太靠近某个电气设备，如电机；
同轴电缆走向与电源电缆并行。