一、数据链路层的功能数据链路层负责网络中相邻节点之间可靠的数据通信并进行有效的流量控制。它的主要作用包括数据链路的建立、维护与拆除帧包装帧传输帧同步帧的差错控制以及流量控制等。数据链路层主要关心以下问题物理地址和网络拓扑识别网络设备和网络结构。组帧把数据封装在帧中按顺序传送。定界与同步产生、识别帧边界。差错恢复采用重传的方法进行处理。流量控制及自适应确保中间传输设备的稳定以及收发双方传输速率的匹配。二、以太网帧格式1. MAC 地址MAC 地址是网卡的物理地址用于标识网络上的设备身份。它由网卡厂商预先固化到网卡芯片中每个网卡芯片都有独一无二的 MAC 地址。当计算机与其他设备进行通信时会通过 MAC 地址来区分接收方设备并将所需数据发送给目标设备。MAC 地址组成说明项目具体内容总长度48 位二进制数常见表示六段十六进制表示如 00-D0-09-A1-D7-B7前 24 位生产厂商向 IEEE 申请的厂商编号后 24 位网络接口卡序列号第 8 位为 0表示为单播地址第 8 位为 1表示为组播地址单播、广播与组播的区别发送方式对应关系接收范围单播一对一一台主机发送的数据只发送给另一台主机广播一对多一台主机发送一个数据在该网段的所有主机都能收到组播一对多接收者不是网段上的全体成员而是一个特定组的成员2. 以太网帧格式介绍字段作用前导码包含8字节用于表示数据传输开始也称为帧起始定界符目的地址包含6字节标识此帧的目的站点的 MAC 地址源地址包含6字节标识发送帧的站点的 MAC 地址类型域包含2字节标识上层协议的类型数据域包含46~1500字节封装了通过以太网传输的高层协议信息帧校验序列包含4字节用来检测以太网帧中数据的准确性和完整性三、交换机的工作原理工作阶段主要说明初始状态交换机刚启动时MAC 地址表为空尚不了解各设备所在端口MAC 地址学习收到数据帧后记录源 MAC 地址与对应端口的映射关系广播未知数据帧当目的 MAC 地址不在地址表中时向除接收端口外的其他端口广播数据帧接收方回应目标设备收到帧后回复交换机据此学习到目标设备所在端口交换机实现单播通信地址表完善后数据帧可按照 MAC 地址表精确转发实现单播通信MAC 地址表老化时间300 秒。四、交换机接口的双工模式双工模式特点单工两个数据站之间只能沿单一方向传输数据半双工两个数据站之间可以双向数据传输但不能同时进行全双工两个数据站之间可双向且同时进行数据传输