數據鏈路層的功能

數據鏈路層在物理上提供服務的基礎上向上提供服務，將物理層提供的可能出錯的物理連接改造為邏輯上無差錯的數據鏈接，使之對網絡層表現為一條無差錯的鏈路。

鏈路層的服務

差錯檢測
封裝成幀
流量控制：保持收發雙方的同步

多路訪問協議

信道划分協議
隨機訪問協議
輪流(排隊)協議

介質訪問控制圖 ^[2]

靜態划分信道：數據鏈路層（4）靜態划分信道 - PBDragon - 博客園 (cnblogs.com)

動態划分信道

ALOHA

想發就發，不進行任何檢測；

CSMA協議

CSMA

CSMA/CD

載波偵聽多路訪問/碰撞檢測

以太網中，有線網配套的沖突解決的協議

CSMA/CA

載波偵聽多路訪問/碰撞避免

無線網配套的沖突解決的協議

該協議涉及到：第5章無線與有線網絡

點擊跳轉：無線與移動網絡 - JieShenAI - 博客園 (cnblogs.com)

輪轉式協議

通過ARP獲得MAC地址

主機A如何通過ARP協議獲得主機B的MAC地址？下面的解答，參考自^[3]；

目的主機B在一個局域網上

主機A先在ARP高速緩存上查詢
- 若有，則將其MAC地址寫入MAC幀
- 若沒有，使用目的MAC地址為FF-FF-FF-FF-FF-FF，廣播ARP分組。
  - 目的主機B收到ARP分組后，向主機A發出ARP響應分組，里面包含了主機B的MAC地址和主機B的IP的映射。
  - 主機A收到主機B發來的響應分組后，將此映射寫入ARP緩存。

目的主機B不同一個局域網

主機A先通過ARP協議找到一個位於本局域網上的某個路由器的硬件地址，把分組發給這個路由器；
這個路由器會把這個分組轉發給下一個網絡；
剩下的工作由下一個網絡來做；
雖然ARP請求分組是廣播發送，但ARP響應分組是普通單播，即從一個源地址發送到一個目的地址；

廣播域、沖突域概念

路由器：既可以隔離廣播域，也可以隔離沖突域；

交換機：不能隔離廣播域，可以隔離沖突域；如果交換機想隔離廣播域，它需要配置VLAN。

集線器：既不能隔離廣播域，也不能隔離沖突域；

物理層設備

集線器

集線器是物理層設備：

本質上是工作在位流層面上的中繼器，將接收到的位流向其他所有接口復制轉發；

不能隔離沖突域，不能隔離廣播域；

數據鏈路層設備

數據鏈路層設備有：網橋、交換機；

交換機能隔離沖突域，不能隔離廣播域；如果交換機想隔離廣播域，它需要配置VLAN。

注：只要題目沒有強調交換機配置了VLAN，交換機便不能隔離廣播域。

以太網交換機

交換機本質上是一個多端口的網橋，工作在數據鏈路層。能將網絡分成小的沖突域，為每個工作站提供更好的帶寬。

以太網交換機原理：

檢測端口數據幀的源MAC地址和目的MAC地址，與系統內部的動態查找表進行比較;
若數據幀的MAC地址不在查找表中，則將該地址加入查找表，並將數據幀發給響應的目的端口；

以太網交換機特點：

對於普通 10 Mbit/s 的共享式以太網，若共有 N 個用戶，則每個用戶占有的平均帶寬只有總帶寬(10 Mbit/s)的 N 分之一。使用以太網交換機時，雖然在每個接口到主機的帶寬還是 10 Mbit/s，但由於一個用戶在通信時是獨占而不是和其他網絡用戶共享傳輸媒體的帶寬，因此對於擁有 N 個接口的交換機的總容量為 N*10 Mbit/s。