数据链路层（MAC 地址）

目录

一、前言：

二、以太网：

三、MAC 地址的作用：

四、ARP协议：

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一、前言：

       数据链路层主要负责相邻两个节点之间的数据传输，其中，最常见数据链路层的协议有 以太网（通过光纤 / 网线 进行传输） 和 WIFI （无线局域网）。简单了解即可。

二、以太网：

以太⽹的帧格式：

1、源 / 目的地址：

        是指网卡的硬件地址（也叫 MAC 地址 / 物理地址），长度是 6 个字节，是在网卡出厂时固定的。

2、类型：

        表示载荷数据的协议类型。（比如 IP ）

3、帧尾（CRC）：

        表示校验和。

三、MAC 地址的作用：

        IP 地址描述的是路途的起点和终点（负责规划路线）；而 MAC 地址描述的是路途的每个区间的起点和终点（路线的两个相邻节点之间）。

比如：

        从 A - B - C - D -E ，这个路程， IP 关心的是 从 A 到 E ; 而 MAC 关心的是从A 到 B ，B 到 C......。

        输入命令 ipconfig /all 可以看到当前自己主机 MAC 地址：

        可以看到， MAC 地址的表示方式，通常是十六进制的。两个十六进制的数字，相当于一个字节。两两一组（比如 CC ），组和组之间使用 - 来分割开来。

四、ARP协议：

        ARP 协议是在 数据链路层 和 网络层 之间的协议，ARP 不携带业务数据，而是为了实现网络转发（给数据链路层的转发）提供必要的支持。因为网络转发的时候，发送方给接收方发送一个数据时，发送方不仅要知道接收方的 IP 地址，也需要知道接收方的 MAC 地址。尤其是发送方和接收方相邻的时候。

        在网络通信的时候，发送方的应用程序知道接收方主机的 IP 和 端口号，却不知道接收方的主机的 MAC 地址。因为数据包首先是被网卡接收到再去处理上层的协议的，如果接收到的数据包的 MAC 地址与本机不符合，则直接丢弃。因此在通信前必须获取接收方的主机 MAC 地址。

        之前我们说到，IP 协议中，路由器存在一个路由表，保存了发送方的 IP 地址与端口和路由器公网 IP 的映射关系。

        而在数据链路层中，交换机存在一个转发表。记录 MAC 地址与交换机的网口（网口可以类似理解为多个主机连接的路由器不同的 LAN 口，这里改成了交换机的 LAN 口）映射关系。ARP 就是为了协助构造出这个转发表。ARP 就能根据 IP 地址，获取对应设备的 MAC地址。