数据链路层相关知识

1.1 以太网（横跨数据链路层和物理层）

  数据帧格式

  数据链路层，引入另外一套地址体系，称为“mac地址” / 物理地址。（mac地址和IP地址是独立的俩套地址体系） 

1.2 mac

MAC 地址，即 Media Access Control Address ，用于标识网络设备的硬件物理地址。

   1.主机具有一个或多个网卡，路由器具有两个或两个以上网卡；其中每个网卡都有唯一的一个 MAC 地址。

   2.网络通信，即网络数据传输，本质上是网络硬件设备，将数据发送到网卡上，或从网卡接收数据。

   3.硬件层面，只能基于 MAC 地址识别网络设备的网络物理地址。

   4.MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点；

   5.长度为48位，及6个字节。一般用16进制数字加上冒号的形式来表示（例如： 08:00:27 :03:fb:19）

   6.在网卡出厂时就确定了，不能修改。虚拟机中的MAC地址不是真实的MAC地址，可能会冲突；也有些网卡支持用户配置MAC地址。

 

对于网络数据传输，不是想象中那样，数据直接从源主机到达目的主机，而是类似在地图中，从 A 到 B 的过程：

  唐僧去西天取经，行程为长安、五指山、黑风山、女儿国……大雷音寺。

  IP地址描述的是路途总体的起点和终点：

  源IP就是整个行程的起点：长安；

  目的IP对应为整个行程的终点：大雷音寺

而行进也必须一个地点一个地点的前进，由MAC地址来描述路途上每一个区间的起点和终点：

  从长安到五指山，为一跳的区间，源MAC为长安，目的MAC为五指山；

  从五指山到黑风山，为下一跳的区间，源MAC为五指山，目的MAC为黑风山。

IP和mac的总结 

  IP地址描述的是路途总体的起点和终点；是给人使用的网络逻辑地址。MAC地址描述的是路途上的每一个区间的起点和终点，即每一跳的起点和终点；是给网络硬件设备使用的网络物理地址。

 2. ARP协议

  虽然我们在这里介绍ARP协议，但是需要强调，ARP不是一个单纯的数据链路层的协议，而是一个介于数据链路层和网络层之间的协议；

  ARP作用：ARP协议建立了主机 IP地址 和 MAC地址 的映射关系。

  在网络通讯时，源主机的应用程序知道目的主机的IP地址和端口号，却不知道目的主机的硬件地址；数据包首先是被网卡接收到再去处理上层协议的，如果接收到的数据包的硬件地址与本机不 符，则直接丢弃；因此在通讯前必须获得目的主机的硬件地址；   

  工作流程：