鏈路層編址

事實上，並不是節點（即主機或路由器）具有MAC地址，而是節點的適配器具有鏈路層地址，LAN地址有各種不同的稱呼：LAN地址、物理地址和MAC地址。因為MAC地址看起來是最為流行的術語，所以將鏈路層地址稱為MAC地址，MAC地址長度為6個位元組，通常採用十六進位標記法。另外MAC地址有一個有趣的性質是，沒有兩個適配器具有相同的地址。考慮到適配器是由許多不同國家的不同公司生產的，這看起來似乎是件神奇之事。適配器的MAC地址具有扁平結構（這與階層相反）。有一個特殊的MAC廣播位址即FF-FF-FF-FF-FF-FF。

這裡可以看出來，節點除了網路層地址之外還有MAC地址，這有幾個原因，首先，LAN是為任意網路層協議而設計的，而不只是為了IP和網際網路。其中從設計原則角度來講，保證了各層的獨立性，打個比方，如果鏈路層地址由網路層地址替代，那麼網路層地址必須儲存在適配器的RAM中，並且每次適配器移動（或加電）時都要重新進行配置。還有就是對各種協議的支援，因為很多協議是採用網路層地址，有些協議是採用鏈路層地址。所以我們現在有3種類型地址：應用程式層的主機名稱、網路層的IP以及鏈路層的MAC地址。

 

因為存在網路層地址和鏈路層地址，所以需要在它們之間進行轉換。對於網際網路而言，這是位址解析通訊協定（ARP）的工作。現在假設IP地址為222.222.222.220的節點要發送IP資料報到節點222.222.222.222。那麼發送節點如何確定IP為222.222.222.222的MAC地址呢？它使用了一個ARP表，該表儲存IP地址對應的MAC地址資訊，一般ARP表包含IP地址資訊、MAC地址資訊和生存期（TTL）值。如果目的節點的資訊在ARP表中，這個任務很容易完成。但是如果ARP表裡沒有目的節點的資訊。那麼發送節點會構造一個ARP分組的特殊分組，將包括髮送節點和目的節點的IP地址和MAC地址等相關資訊，通過廣播位址作為幀的目的地址，傳輸進子網中。那麼接收到這些資訊的節點將比較匹配，如果資訊匹配成功，該節點將返回一個ARP響應包，然後發送節點更新自己ARP表，接著發送它的IP資料報。關於ARP協議有兩件有趣的事情需要注意。首先，查詢ARP報文是在廣播幀中發送的，而響應ARP報文在一個標準幀中發送。那麼如果發送的資料報要到子網以外的節點呢？

 

集線器是一種物理層裝置，它作用於各位元而不是作用於幀。當表示一個0或一個1的位元到達一個介面時，集線器只是重建這個位元，將其能量強度放大，並將該位元向其他所有介面傳輸出去。因此具有基於集線器星型拓撲的乙太網路也是一個廣播LAN。

乙太網路幀結構

前同步碼

目的地址

源地址

類型

資料

CRC

資料欄位：最大傳輸1500位元組，最小46位元組。

目的地址：6位元組，目的適配器的MAC地址。

源地址：6位元組，本適配器的MAC地址。

類型欄位：2位元組，允許乙太網路複用多種網路層協議。

迴圈冗餘檢測：4位元組，檢查幀中是否引入差錯。

前同步碼：8位元組，前7個位元組都是10101010，最後一個位元組是10101011，用於將發送方和接收方的時鐘進行同步。

 

所有的乙太網路技術都向網路層提供無串連服務。

 

 

待續……