计算机网络(五)数据链路层 MAC和ARP协议

目录

一、链路

二、MAC地址

三、ARP协议

ARP工作流程​:​


一、链路

链路:一个结点到相邻结点的物理线路

数据链路:在链路的基础上增加一些必要的软件(协议的实现)和硬件(网络适配器)。网络中的主机、路由器都必须实现数据链路层

局域网中的主机、交换机都必须实现数据链路层

二、MAC地址

全称:媒体访问控制地址

全球唯一物理地址

​格式​ ​:48位十六进制(如 00:1A:2B:3C:4D:5E),前24位是厂商标识,后24位是设备编号。

​功能​ ​:在直连网络中定位设备(交换机通过MAC地址表转发帧)。​​仅在同一局域网有效​​,路由器会剥离并替换MAC头部(跨网络时)。

三、ARP协议

ipv4

在局域网(LAN)中,将​​IP地址​ ​解析为对应的​​MAC地址​​,实现数据链路层通信

解析方式:通过ARP广播询问:"谁是 192.168.1.2?请告诉我你的MAC地址!"

可以通过ARP协议得到下一跳的MAC地址

仅用于局域网​​:无法跨路由器解析(跨网络需解析网关MAC)

**ARP工作流程​:**​

(1)ARP请求(广播)​​:

  • 主机A想与主机B(IP=192.168.1.2)通信,但不知其MAC地址,主机A广播发送ARP请求:"谁是 192.168.1.2?请回复你的MAC地址!"

​(2)ARP响应(单播)​​:

  • 主机B收到请求后,回复自己的MAC地址:"我是 192.168.1.2,我的MAC是 00:1A:2B:3C:4D:5E。"
  • 主机A将IP-MAC映射存入​ARP缓存表​(有效期通常2-20分钟)