數據鍊路層 1.1. 以太網

　　Ethernet，當今主導地位的局域網組網技術

　　1.2. 以太網的發展

　　20世紀70年代，由Xerox公司聯合Intel和DEC公司開發出以太網

　　1973年，傳輸速率3Mb/s（實驗室）

　　1980年，傳輸速率10Mb/s

　　1990年，出現雙絞線介質的以太網

　　1992年，傳輸速率100Mb/s

　　1998年，傳輸速率1000Mb/s

　　2010年，傳輸速率10Mb/s

　　2013年，400G的以太網标準工作正式啟動！

　　1.3. 以太網的分類

　　1.4. 數據鍊路層的分層設計

　　數據鍊路層有兩個标準

　　Etnernet II，目前主要使用這個标準

　　IEEE 802.3，是2代的前身，STP就封裝在該标準下

　　在數據鍊路層有兩個子層

　　LLC

　　Logical Link Control，邏輯鍊路控制

　　負責識别網絡層的協議類型，接收上層數據包封裝成幀後，向下傳遞

　　MAC

　　Media Access Control，介質訪問控制

　　負責控制與連接物理層的物理介質

　　處理硬件設備的物理尋址、定義網絡拓撲及數據幀的傳遞順序

　　1.5. 以太網的幀結構

　　DMAC（Destination MAC）是目的MAC地址。DMAC字段長度為6個字節，标識幀的接收者。

　　SMAC（Source MAC）是源MAC地址。SMAC字段長度為6個字節，标識幀的發送者。

　　類型字段（Type）用于标識數據字段中包含的高層協議，該字段長度為2個字節。類型字段取值為0x0800的幀代表IP協議幀；類型字段取值為0806的幀代表ARP協議幀。

　　數據字段(Data)是網絡層數據，最小長度必須為46字節以保證幀長至少為64字節，數據字段的最大長度為1500字節。

　　循環冗餘校驗字段（FCS）提供了一種錯誤檢測機制。該字段長度為4個字節

　　1.6. 以太網的MAC地址

　　MAC地址由兩部分組成，分别是供應商代碼和序列号。其中前24位代表該供應商代碼，由IEEE管理和分配。剩下的24位序列号由廠商自己分配

　　如同每一個人都有一個名字一樣，每一台網絡設備都用物理地址來标識自己，這個地址就是MAC地址。網絡設備的MAC地址是全球唯一的。MAC地址長度為48比特，通常用十六進制表示。

　　1.7. 數據幀的發送和接收

　　局域網上的幀可以通過三種方式

　　1.7.1. 單播

　　第一種是單播，指從單一的源端發送到單一的目的端。每個主機接口由一個MAC地址唯一标識，MAC地址的OUI中，第一字節第8個比特表示地址類型。對于主機MAC地址，這個比特固定為0，表示目的MAC地址為此MAC地址的幀都是發送到某個唯一的目的端

　　在沖突域中，所有主機都能收到源主機發送的單播幀，但是其他主機發現目的地址與本地MAC地址不一緻後會丢棄收到的幀，隻有真正的目的主機才會接收并處理收到的幀

　　1.7.2. 廣播

　　第二種發送方式是廣播，表示幀從單一的源發送到共享以太網上的所有主機。廣播幀的目的MAC地址為十六進制的FF:FF:FF:FF:FF:FF，所有收到該廣播幀的主機都要接收并處理這個幀

　　但是廣播方式會産生大量流量，導緻帶寬利用率降低，進而影響整個網絡的性能

　　當需要網絡中的所有主機都能接收到相同的信息并進行處理的情況下，通常會使用廣播方式

　　1.7.3. 組播

　　第三種發送方式為組播，組播比廣播更加高效。組播轉發可以理解為選擇性的廣播，主機偵聽特定組播地址，接收并處理目的MAC地址為該組播MAC地址的幀

　　組播MAC地址和單播MAC地址是通過第一字節中的第8個比特區分的。組播MAC地址的第8個比特為1，而單播MAC地址的第8個比特為0

　　當需要網絡上的一組主機（而不是全部主機）接收相同信息，并且其他主機不受影響的情況下，通常會使用組播方式

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