5.从物理层到MAC层

 

第一层（物理层）

    如何用两台电脑构成最小的局域网（LAN）?

    网线的水晶头1、2和3、6脚分别起着收、发信号的作用，随意只要将水晶头做交叉线1-3、2-6交叉法，然后连接两台电脑。除了网线交叉，还要配置两台电脑的IP地址、子网掩码和默认网关。如可以是一个192.168.0.2/24和192.168.0.5/24。

    

    有一个叫Hub，也就是集线器，它有多个口，可以连接多台电脑，它和交换机不同，没有大脑，完全在物理层工作，将收到的每一个字节发到其他端口上。

    

    

第二层（数据链路层）

    使用Hub，因为它采取的是广播的模式。会有几个问题：

        1.谁发的包？谁接收？

        2.大家都在发包是否会混乱？有没有先后规则？

        3.如果发送错误了，如何处理？

        

        

    这便是第二层也即MAC层需要解决的问题。

    

    对于第2个问题，比如有如下三种解决方式：

        1.分多个车道，各走各的。即信道划分。

        2.轮着来，即轮流协议。

        3.先发送，要是很堵，再回去，错过高峰再出。即是随机接入协议。

        

        解决第1个问题：

        使用MAC地址

        这是第二层网络包的格式

        

        有了目标的MAC地址，数据包在链路上广播,MAC的网卡才鞥呢发现，是它的包，收取后，打开IP包，发现IP地址是自己的，再打开TCP包，发现端口是自己。

        

        CRC是循环冗余检测

        

        

        当不知道目标的MAC地址时怎么办呢？使用ARP协议

        

        ARP协议发送的具体的报文就如下

        

        此外本地机器也会进行ARP缓存，但机器不断上下线，IP也可能会变，所有ARP缓存的MAC地址过一段时间就会过期。

        

局域网

 

    hub集线器广播的形式会造成大量的资源浪费，这就用到了交换机，交换机会根据MAC地址依据策略进行转发。交换机会将学习到的MAC和IP地址记下，也就是我们称之为转发表的。