07-数据链路层，以太网
1.关于以太网
以太网：Ethernet 当今主导地位的局域网组网技术（只与物理层数据链路层有关）
令牌环网、FDD环网之类的基本上淘汰了；
以太网的发展史：
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20世纪70年代，由Xerox公司联合Intel和DEC公司开发出以太网
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1973年，传输速率3Mb/s
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1980年，传输速率10Mb/s
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1990年，出现双绞线介质的以太网
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1992年，传输速率100Mb/s
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1998年，传输速率1000Mb/s
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2010年，IEEE发布40G/100G标准
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2013年，400G的以太网标准工作正式启动！
以太网的分类：
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类型
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支持速率/模式
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需不需要冲突检测CSMA/CD技术
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DIX以太网
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10Mbit/S以太网
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需要CSMA/CD
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IEEE802.3
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10Mbit/S以太网
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需要CSMA/CD
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IEEE802.3u
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100Mbit/S以太网
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可以选择使用CSMA/CD
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IEEE802.3z
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1Gbit/S以太网
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可以选择使用CSMA/CD
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IEEE802.3ae
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10Gbit/S以太网
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不需要CSMA/CD
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IEEE802.3ba
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40/100Gbit/S以太网
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不需要CSMA/CD
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IEEE802.3x
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全双工
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不需要CSMA/CD
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CSMA/CD载波侦听多路访问/冲突检测技术：用来避免在同一共享介质出现信号冲突的技术。
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工作流程：发前先听，变发边听，冲突停发，计算后重发
2.数据链路层的分层设计
在数据链路层定义了两个子层：LLC层和MAC层
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LLC
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Logical link control 逻辑链路控制
负责识别网络层的协议类型并对网络层的数据进行封装
向下层传递
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MAC
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Media access config 介质访问控制
负责控制物理层设备
处理硬件设备的物理寻址、定义网络拓扑及数据帧的传递顺序
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3.以太网的帧结构
IEEE802.3是Ethernet的前生，目前基本未使用
1）Ethernet帧结构
中括号[a/b]：a表示当前字段前面累计的字节数，b表示当前字段的字节数
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协议类型
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代表上层的协议 （IP=0*0800 ARP=0*0806 IPv6=86DD ）
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帧大小范围
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64B~1518B
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MTU
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最大传输单元，每次发送数据的最大值（默认为1500B，大于或小于该值的数据帧都有问题）
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帧校验
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通过一定的计算公式来对数据包的完整性检查
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MAC地址
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代表一个网络接口的物理地址，全球唯一
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2）帧的大小范围
帧大小范围为64~1518B，是根据数据的46~1500B加上其他字段的总大小计算出来的范围；
实际上可能有小于64B的帧，这种帧一般会有问题的；
例如：
3）帧校验
帧校验是指对数据包括包头的校验；
发送方发送数据前通过一定的公式对数据包进行计算，得到一个值，保存在帧最后4位中；
更改帧任何一个字段的值得到的计算结果都不同；
接收方收到数据帧后，也会按公式计算，如果得到的值和帧校验值不同则表示数据错误，丢弃该帧；
一个帧中很多协议包头都有自己的校验：例如IP、TCP中都有自己的校验和字段，用来做校验
FCS帧校验序列 4B：用来检测数据的完整性，不完整的会被之间丢弃（不会重传，靠上层实现重传）
4）MAC地址
mac地址总厂48位二进制，一般用16进制表示；
前24位代表厂商，可以查oui文档来确定具体厂商；
前24位是IEEE电气和电子工程师协会分配给厂商，后24位是厂商分配的用户
4.数据帧的接收和发送
收到数据时，会由低层到高层解封装；
首先会看都数据链路层的以太网包头；
以太网包头的第一个字段是目的地址，也就发送方目的Mac地址，也就是接收方自己的mac地址；
也就是说，对接收方而言：对一帧数据解封装时，如果看到的目标地址和自己的网卡mac地址一样时才会接收，然后做校验和验证，继续向下一层解封装；
例如：
在ping一个地址时：封装成数据帧；
这里有一个问题：
源地址时自己的mac地址，源ip是自己的ip,目标ip是dns服务器告诉的；
但是无法知道目标的mac地址；这需要通过ARP协议来获取；
主机接收到数据帧的动作：
1.检测FCS，通过下一步（反则丢弃）
2.检测DMAC，通过交给上层（反则丢弃）
