计算机网络篇——链路层

2017-12-24 本文已影响369人 Tamp_

计算机网络系列

数据链路的作用

数据链路，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。

在TCP/IP中对于OSI参考模型的数据链路层及以下部分（物理层）其实是未定义的。因为TCP/IP以这两层是透明未前提的，也就是说TCP/IP并不关注数据怎样在物理链路中进行传输。但是，为了更好的理解TCP/IP，我们还是很有必要了解数据链路的相关知识的。

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、电波以及红外线等物理介质。此外，各个设备之间有时也会通过交换机、网桥、中继器等中转数据。

总结来说，数据链路层就是负责数据在各个链路中进行传输的。

MAC地址长48bit，它一般被烧入ROM中，它用于识别数据链路中互连的结点。因此，任何一个网卡的MAC地址都是唯一的，在全世界都不会重复。

以太网是最通用的一种局域网。简单来说就是以太网汇聚成局域网，局域网基本都是公用一个或是几个公用IP出网关，然后连接到互联网中，互联网就是有很多服务器连成的网络，大家访问因特网也就是访问的不同的服务器，但是这些服务器都连在一起就形成内容丰富的互联网。

以太网通过以太网帧来传输数据，以太网是一段二进制数据，因为想要在物理介质中传播只能通过电信号或者光信号等信号模拟来传输数据，这些信号一般通过高低来模拟10的数据。以太网帧的格式如下：

以太网帧体格式

类型部分存储了上层协议的编号，比如上层是 IP 协议，则编号为 0800。

交换机工作于OSI参考模型的第二层，即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时，通过将MAC地址和端口对应，形成一张MAC表。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。

数据链路层的最基本的功能是向数据链路层该层用户提供透明的和可靠的数据传送基本服务。透明性是指该层上传输的数据的内容、格式及编码没有限制，也没有必要解释信息结构的意义，如果没有数据链路层，数据只能以流的形式存在与通信介质中，不知道该发送往哪里，过长的数据流可能无法在通信介质中传输。