- 数据链路层定义和作用
- MAC地址的格式和转发
- 共享介质型网络
- 非共享介质型网络
数据链路层定义和作用
数据链路是指OSI参考模型中的数据链路层，有时也指以太网、无线局域网等通信手段。
数据链路层的协议定义了通过通信媒介互连的设备之间传输的规范，通信媒介包括双绞线电缆、同轴电缆、光纤、电波以及红外线等。设备之间也会通过交换机、网桥、中继器等中转数据。
数据链路层包括了MAC寻址、介质共享、专有网络、分组交换、环路检测、VLAN等技术。
MAC地址的格式和转发
MAC地址格式
MAC地址长度为48bit（6Byte），一般情况下，MAC地址会被烧入到网卡ROM中。MAC地址的构成如下：
- 第1位：0单播地址，1多播地址
- 第2位：0全局地址，1本地地址
- 第3~24位：厂商识别码
- 第25~48位：厂商内部识别码
通常情况下MAC地址是唯一的，但是MAC地址的唯一性只要在同一数据链路中唯一就行。虚拟机的MAC地址是虚拟软件自己设定，很难保证MAC地址的唯一性。
根据MAC地址转发
以太网交换机是持有多个端口的网桥，它们根据数据链路层中每个目标MAC地址，参考地址转发表，决定从那个网络接口发送数据。
自学过程
数据链路层中每个通过点在接到包是，会从中将源MAC地址以及曾经接受该地址发送的数据包的接口作为对应关系记录到转发表中，这个过程就是自学过程。
转发方式
交换机转发方式有两种：
- 存储转发：检查到以太网数据帧末尾FCS位再进行转发，避免错误帧发送。
- 直通转发：得到目标地址后即可开始转发，延迟较短。
共享介质型网络
共享介质型网络是指由多个设备共享一个通信介质的网络。此时采用半双工通信方式，并支持访问控制。
访问控制方式
共享介质型网络支持的访问控制方式有争用方式和令牌传递方式。
争用式访问控制
争用方式采用CSMA[1]方法，网络中各个站采用先到先得的方式占用信道发送数据，如果多个站点同时发送帧，会产生冲突现象。所以该方法的一个弊端就是容易导致网络拥堵和性能下降。
令牌传递式访问控制
令牌传递方式是沿着令牌环发送令牌报文，只有获得令牌的站才能发送数据。
非共享介质型网络
发送端和接收端不共享通信介质，很多情况下采用全双工通信方式。该方式还可以根据交换机的高级特性构建虚拟局域网、进行流量控制等。
Carrier Sense Multiple Access（载波监听多路访问） CSMA技术后来又改良为CSMA/CD技术，该方法要求每个站提前检查冲突，一旦发生冲突，则尽早释放信道。 ↩︎
