趣谈网络协议【4】—— 从物理层到MAC层

---  ---   课程笔记：《趣谈网络协议》 刘超

　　

第一层（物理层）

Hub （集线器）通过网线可以将多台计算机连接起来。它只是一个转接口，完全在物理层工作。会将自己收到的每一个字节，都复制到其他端口上去。

 

第二层（数据链路层）

MAC的全称是Medium Access Control，即媒体访问控制 。

多台机器通信引出的三个问题：

　　1.  大家都在发，会不会产生混乱？有没有谁先发、谁后发的规则

　　　　即多路访问问题，有下面的三种方式：

　　　　　　1. 信道划分： 分多个通道，各走各的
　　　　　　2. 轮流协议
　　　　　　3. 随机接入协议 ： 以太网选择的方式

　　2. 这个包是发给谁的？谁应该接收？
　　　　MAC层的网络包格式中，有原MAC地址和目的MAC地址。具体的数据包格式：

　　　　

　　目标机通过判断数据包的目的MAC与自身MAC是否一致（再依次判断IP层ip,TCP层端口号等），即可判断该数据包是否是发送到本机的。

 

　　3. 如果判断数据传输过程中是否出错？
　　　　在MAC头，最后有4位是CRC，即循环冗余检测。通过 XOR 异或的算法，来计算整个包是否在发送的过程中出现了错误。

 

引申问题： 如何通过目标IP获取目标MAC地址
　　ARP协议：通过已知 IP 地址，求 MAC 地址的协议

 

　　 具体的报文：

 

 

使用hub组件局域网的问题：

　　Hub 是广播的，不管某个接口是否需要，所有的 Bit 都会被发送出去，然后让主机来判断是不是需要。

　　解决：

　　　　交换机 （二层设备）： 有 MAC 地址学习能力，在广播过程中将MAC地址和对应网口记录在转发表中，之后就不需要广播，可以直接转发了 。