数据链路层#

MAC 地址#

MAC 地址：固定在网卡上。

路由器和交换机有多个网络接口，所以也会有多个 MAC 地址。

由 6 个字节表示，48bit 组成，总共有 2 的 48 亿个，其中 ff-ff-ff-ff-ff-ff 地址为广播地址

MAC 包#

发送方 MAC 地址和接收方目标 MAC 地址

发送方的 MAC 地址获取就比较简单了，MAC 地址是在网卡生产时写入到 ROM 里的，只要将这个值读取出来写入到 MAC 头部就可以了。

接收方的 MAC 地址就有点复杂了，只要告诉以太网对方的 MAC 的地址，以太网就会帮我们把包发送过去，那么很显然这里应该填写对方的 MAC 地址。

ARP 协议 — 在网络中找目标 MAC 地址#

通过目标 ip 地址，找到目标 MAC 地址。

每个主机有 ARP 高速缓存表，比如 linux 查看

$ arp -a
LAPTOP-NO2D2JBM (172.21.176.1) at 00:15:5d:99:9b:60 [ether] on eth0Copy

如果本地找不到目标 MAC 地址，则使用 ARP 协议，广播一个 MAC 帧。

源ip，源MAC地址，目标ip, 目标mac地址为ff-ff-ff-ff-ff-ff #广播帧的内容Copy

当前网络中，所有主机都会收到这个广播帧，去验证目标 ip 是不是自己，如果是就会一个单播帧。

以太网交换机#

具有多个接口，每个接口可以直接和一台主机或者交换机连接。

维护了一个帧交换表

交换机收到单播帧会查询交换表，然后转发到对应的接口。

虚拟局域网 VLAN#

防止广播风暴，只有同一个广播域的帧才能广播。

只用交换机组局域网为什么还要设 IP 地址？#

我们看到内网主机之前通信时通过交换机实现的，交换机只有 mac 地址和接口，并不能识别 ip, 但是内网主机还是要分配 ip 地址，因为内网主机第一次通信时，需要经过 ip 地址取寻找目标 mac 地址。

实现网络功能，有了 ip 地址，能否不用 mac 地址了？