數據鏈路層概述

　　數據鏈路層爲計算機網絡七層模型中的第二層，同物理層一併構成了TCP/IP協議的四層結構的第一層——網絡接口層

 

數據鏈路層解決的問題

封裝成幀

　　幀是數據鏈路層的基本單位

　　在數據鏈路層中，發送端會在網絡層的一段數據先後添加特性標記變成「幀」，而接收端則會識別出這個「幀」

　　通常過程以下：

　　1.數據鏈路層得到網絡層傳輸的IP數據報，

　　2.以後，數據鏈路層把這個數據當作是「幀」的數據，並在首尾添加特定的標記

　　可是，若是在數據中也有和添加的標記同樣的內容，該如何處理呢？

透明傳輸

　　這裏的透明，能夠理解成「雖然存在，可是當作不存在」

　　數據鏈路層中，會把原始的數據內部出現的幀標記添加轉義字符，使得其與標記區分開（例如編程語言中的\）

差錯檢測

　　因爲物理層只管傳輸比特流，而無論傳輸的對錯（例如受到干擾而致使傳輸出錯），所以數據鏈路層擔負起了差錯檢測的任務

　　這裏的檢測包括奇偶校驗碼以及循環冗餘校驗碼CRC（數據鏈路層採用的差錯檢驗的方法）兩種

奇偶校驗碼

　　在比特流的尾部添加一個比特位來檢測比特流是否出錯

　　若是比特位所有相加爲奇數，末尾加1，偶數加0，這樣能夠結合奇偶校驗碼來判斷數據的正誤

　　可是，若是數據變化比較巧妙（有偶數位出現錯誤），也符合奇偶校驗碼，那就沒法檢驗出錯誤了

循環冗餘校驗碼CRC

　　這種方法是根據傳輸/保存的數據來產生固定位數的校驗碼，從而檢測錯誤

　　這裏也是生成數字，而後附加到數據後面，不一樣的數據校驗碼不一樣，保證了數據和校驗碼的一一匹配

 

最大傳輸單元MTU

　　因爲數據鏈路層能夠傳輸的「幀」也不是無限大的，最大值就是最大傳輸單元（Maximum Transmition Unit）

　　MTU一方面是受低層物理層影響，另外一方面，數據幀的大小影響着傳輸的效率

　　以太網的MTU通常爲1500字節

路徑MTU

　　在網絡傳輸的過程當中，不一樣路徑可能MTU不同，這時取其中最小值做爲路徑MTU

 

以太網協議

　　以太網協議是數據鏈路層的一個協議（實際上規定了物理層和數據鏈路層，也就是網絡接口層），一種普遍使用的局域網技術，能夠用來完成相鄰設備的數據幀傳輸

MAC地址

　　即物理地址/硬件地址，全世界全部設備都有自身惟一特有的MAC地址（相似於身份證）

　　MAC地址有48位，一般用十六進制表示，例如30-B4-9E-4D-55-6A

　　能夠在命令提示符中用ipconfig/all指令查看本機全部物理設備的MAC地址

數據格式

　　以太網的數據格式分爲目的地址（6字節）、源地址（6字節）、類型（2字節）、幀數據（46-1500字節）以及CRC（4字節）

　　這裏的類型指的是幀數據是什麼協議的數據（這裏的協議指的是網絡層的）

MAC地址表

　　MAC地址表存在於以太網協議中，用來把數據格式最開始的目的地址同一個硬件接口作關聯，這樣就能夠知道哪一個數據發往哪裏了

　　但若是路由器中沒有存某個硬件接口呢？

　　路由器就會把數據發往除了發送端之外的全部主機，等待迴應，而後根據迴應，記錄下MAC地址表中沒有的硬件端口

　　但若是要跨設備傳輸（例如經過路由器，發往下一個路由器鏈接的主機），則須要利用網絡層的協議