这是我参与11月更文挑战的第14天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战
考研倒计时：41天
参考资料：湖科大教书匠 部分原理总结的图片截屏于湖科大教书匠的课件。
介质访问控制（媒体接入控制）--广播信道
局域网的数据链路层主要特点：网络为一个单位所拥有，地理范围和站点数目均有限。
拓扑结构：星型、环型、总线型
两个子层：逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control)子层和媒体接入控制 MAC (Medium Access Control)子层。
共享信道带来的问题：若多个设备在共享信道上同时发送数据，则会造成彼此干扰，导致发送失败。
所以前面提到过，随着技术的发展，交换技术的成熟和成本的降低，具有更高性能的使用点对点链路和链路层交换机的交换式局域网在有线领域已完全取代了共享式局域网，但由于无线信道的广播天性，无线局域网仍然使用的是共享媒体技术。
解决共享信道的问题，我们使用了静态划分信道和动态接入控制。
静态划分信道
信道复用、频分复用FDM、时分复用TDM、波分复用WDM、码分复用CDM（会计算码片）
动态接入控制
受控接入（使用较少不讨论）
随机接入（重点）
CSMA/CD协议
总线局域网使用协议：CSMA/CD
以太网（Ethernet）是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网（Ethernet）**的技术标准
以太网采用无连接的工作方式，对发送的数据帧不进行编号，也不要求对方发回确认。目的站收到有差错帧就把它丢弃，其他什么也不做
注意的点：争用期、最小帧长、最大帧长 截断二进制指数类型退避算法
- 使用 CSMA/CD 协议的以太网不能进行全双工通信而只能进行双向交替通信（半双工通信） 随机访问
- CSMA/CD协议曾经用于各种总线结构以太网和双绞线以太网的早起版本中。现在的以太网基于交换机和全双工连接，不会有碰撞。
CSMA/CA协议
无线局域网使用的协议：CSMA/CA
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采用二进制指数退避算法
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RTS/CTS：可选的碰撞避免机制，主要用于解决无线网中的隐蔽站问题
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预约信道和ACK帧
其它还有ALOHA协议和CSMA协议【1坚持、非坚持、p坚持】 轮询访问介质访问控制：令牌传递协议
MAC地址、IP地址以及ARP协议
MAC地址是以太网的MAC子层所使用的地址，IP是TCP/IP网际层所使用的地址。 ARP协议属于网际层，使用ARP协议可以通过IP地址获取到设备的MAC地址。
- 使用点对点信道的数据链路层不需要使用地址
- 使用广播信道的数据链路层必须使用地址来区分各主机
MAC地址又称为硬件地址或物理地址。注意不要被 “物理” 二字误导认为物理地址属于物理层范畴，物理地址属于数据链路层范畴
了解IEEE 802局域网的MAC地址格式
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单播MAC地址 在帧首部中的目的地址字段填入主机C的MAC地址，源地址字段填入自己的MAC地址，再加上帧首部的其他字段、数据载荷以及帧尾部，就构成了该单播帧
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广播MAC地址 在帧首部中的目的地址字段填入广播地址，也就是十六进制的全F，源地址字段填入自己的MAC地址，再加上帧首部中的其他字段、数据载荷以及帧尾部，就构成了该广播帧
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多播（组播）地址 将该多播地址的左起第一个字节写成8个比特，第一个字节的最低比特位是1，这就表明该地址是多播地址。 快速判断地址是不是多播地址，第一位十六进制数不能整除2（1,3,5,7,9,B,D,F），则该地址是多播地址
然后再来总结一下我们如何通过ARP协议获取主机的MAC地址。
具体过程演示推荐湖科大教书匠的视频。
- ARP协议只能在一段链路或一个网络上使用，而不能跨网络使用
- 动态自动获取，静态手动设置
数据链路层的设备
网桥和局域网交换机
- 交换机隔离碰撞域但不隔离广播域（VLAN除外）
- 交换机的交换方式：存储转发和直通方式
最后补充一下虚拟局域网以及局域网和广域网的对比
局域网和广域网的对比
| 局域网 | 广域网 |
|---|---|
| 覆盖范围较小 | 覆盖范围很广，通常跨区域 |
| 多点接入 | 点对点连接 |
| 物理层 数据链路层 | 物理层 数据链路层 网络层 |
| 强调数据传输 | 强调资源共享 |
虚拟局域网
广播风暴会浪费网络资源和各主机的CPU资源，可以使用路由器隔离广播域，但路由器的成本较高，所以虚拟局域网VLAN技术应运而生。
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IEEE 802.1Q 对虚拟局域网 VLAN 的定义： 虚拟局域网 VLAN 是由一些局域网网段构成的与物理位置无关的逻辑组，而这些网段具有某些共同的需求。每一个 VLAN 的帧都有一个明确的标识符，指明发送这个帧的计算机是属于哪一个 VLAN。
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同一个VLAN内部可以广播通信，不同VLAN不可以广播通信
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虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。
部分内容待补充完善~
如有误，请多指正！
