數據鏈路層的功能與設備

數據鏈路層是傳遞幀（Frame），不同於物理層傳遞比特流（Bit）。數據鏈路層通過硬件的MAC（Media Access Control）地址進行轉發。物理層設備的廣播形式會造成網絡擁塞，並且是不安全的。那麼數據鏈路層的設備又會是怎麼樣的呢？下面來一一列舉：

工作在數據鏈路層的設備主要有網卡、網橋和交換機。

在Cisco Packet Tracer中模擬網橋和交換機的環境如下：

 

網卡

網卡又稱爲網絡適配器，涉及幀的發送與接收、幀的封裝與拆分、數據的編碼與解碼等功能。MAC地址是用十六進制表示的，總共48位，前24位用來表示廠商編號，後24位用來表示設備序列號。

網橋

網橋（Bridge）是一種存儲轉發設備，可以隔離衝突域，意思就是當網橋已經學習到目標MAC地址是在某個端口上的，那麼它就一定不會轉發給另一個端口；只有當網橋不知道目標MAC地址在哪個端口上時纔會廣播。網橋通常只有兩個端口，因此其具有兩個衝突域和一個廣播域。

交換機

交換機（Switch）維護着一張MAC地址表，最初MAC地址表示空的，隨着慢慢地學習來豐富自己的MAC地址表。

對於上圖Cisco Packet Tracer中交換機的MAC地址表的變化過程是這樣的：

 

交換機工作過程：根據源MAC地址學習，目標MAC地址轉發。

具體表現爲：

（1）      對於已知單播幀，發往目的地址；

（2）      對於未知單播幀，進行廣播（發往除接受端口以外的所有端口）；

（3）      對於廣播幀或者組播幀，進行廣播。

交換機通常具有8、12、16、24個，甚至是48個端口，那麼它有幾個端口，就有幾個衝突域，但是其廣播域還是隻有一個。

 

總結

網橋和交換機的區別：

（1）      交換機的端口多於網橋；

（2）      交換機的數據傳輸速率高於網橋；

（3）      網橋是使用軟件進行轉發，而交換機是使用硬件進行轉發，所以交換機的造價更低。