计算机网络之 数据链路层

MAC地址 与 IP地址

• MAC：数据链路层 与 物理层使用的 地址 （网卡上的唯一物理地址），用来定位网络设备位置
• IP ：网络层及以上各层使用的逻辑地址 区分网络上的计算机

1. MAC:
   • 标志物理地址
   • 定位 网络设备
2. IP：
   • 标志逻辑地址
   • 定位 网络中的计算机

为什么有了MAC地址 还要有 IP地址：

• MAC地址 唯一标识一台设备， 无论外部环境如何变化，这个MAC地址是永远不变的
• IP地址 只是标识子网中的设备，子网不同，可能会分配相同的IP地址，无法唯一标识设备
  但是为什么要有了MAC地址还要使用IP地址呢，因为使用MAC地址可以找到设备，但是在海量的不同的MAC地址中找到唯一的设备工作量是非常大的，

（MAC 地址的长度为 48 位，也就是说最多总共有 2^48个 MAC 地址，这就意味着每个路由器需要 256 T 的内存，这显然是不现实的）
所以通过IP地址前缀找到子网位置（大概的位置），之后再找MAC地址（精确地址）
只有在联入网络时才可以使用IP地址标识，如果没有分配IP或者没有联入网络时需要使用MAC地址标识

我感觉是MAC地址属于是无论你在哪上的网，一种永远都标识你这个主机的标识，就像人的身份证一样。IP地址就像是家庭住址，你如果搬家的话，家庭住址就会变，身份证号肯定不会变。多个人可能还会用同一个住址。 而 MAC是唯一标识的。
但是你如果收快递，肯定是按照你的家庭住址给你送过来，像xx省xx市这样一步步向下找你（就跟子网一样），要是用你的身份证号在全国找你可太费劲了（假设国内没有重名的人）

网络地址转换

网络地址转换有三种方法

• 静态转换
  • 私网地址转换为固定的公网地址，当公网地址被占用。设备无法联网
• 动态转换
  • 私网地址转换为不固定的公网地址，避免公网地址被占用的问题
• 端口复用
  • 使用同一个公网地址，但不同的端口传输，区分了不同私网，又使用了同一个公网地址，解决了地址占用问题节约了ip地址资源

数据链路层的三个基本问题

• 封装成帧：将上层传下来ip分组 加上 头部 尾部，封装成了帧
• 透明传输：帧对用户是透明的，如果数据部分 和 首尾 部分数据相同，会出现开始或者结束位置出现 判断错误，所以需要添加转义字符，此转义字符对用户是透明的
• 差错检测：循环冗余校验 CRC, 奇偶校验，海明码

ppp协议

点对点协议，用户计算机和 ISP（网络服务提供商）通信的协议。
通过拨号/专线方式，点对点发送数据。

特点：

• 动态分配IP地址，连接时协商IP地址
• 支持多种网络协议，
• 检测错误，但无法纠错，一旦出现错误，直接丢弃数据包
• 开销小，速度快
• 身份验证功能

ppp协议为什么不使用序号和确认机制

• ppp协议在数据链路层，出错几率不高，如果偶尔出现错误，直接丢弃就行
• 数据链路层上层本身就没有实现可靠传输（可能出现错误）所以这层也就没必要继续实现可靠传输了