【网络基础】数据链路层总结:深入探讨其功能、协议与以太网技术

本文主要是介绍【网络基础】数据链路层总结:深入探讨其功能、协议与以太网技术,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 数据链路层
    • 1. 前言(tmp)
    • 2. 对比理解 “数据链路层” 和 “网络层”
    • 3. 以太网
    • 4. ARP协议
    • 5. 其他重要协议 / 技术
  • 总结

此前我们对网络层IP协议等进行了系统的学习,下面进行数据链路层的分析学习

数据链路层

1. 前言(tmp)

如之前的路由过程,我们知道通过在路由器间的跳跃,可以从本主机到目标主机的跨网络通信但IP只是提供了转发的策略,实际上设备是如何转发的?(相邻的设备是怎么实现“跳跃”的?)

在这里插入图片描述

首先对于“跳跃”的过程,有一个定理:

  • 当我们将数据交付给下一跳路由器时,下一跳路由器一定和当前路由器/主机在同一局域网。

而这个 “如何保证两台设备间的传递” 就由数据链路层(即:于两个设备(同一种数据链路节点)之间进行传递)进行


2. 对比理解 “数据链路层” 和 “网络层”

首先举一个例子:

  • 数据链路层(Layer 2)负责在同一网络或局域网内的点对点通信。它处理物理地址(如MAC地址)、帧的创建和错误检测、流量控制等。例如,Ethernet协议在这一层工作,确保数据在同一局域网中正确传输。
  • 网络层(Layer 3)则负责在不同网络之间的通信和数据包的路由。它使用逻辑地址(如IP地址)来标识网络中的节点,并决定如何将数据从源地址路由到目的地址。IP协议工作在这一层,处理数据包的转发和网络路径选择。

总结来说,数据链路层关注局部网络的可靠通信,而网络层关注跨网络的路由和传输。

举例论证:

假设你在使用一台电脑访问一个网页,涉及到数据链路层和网络层的操作:

  1. 数据链路层:当你的电脑通过以太网连接到本地网络时,数据链路层将数据打包成帧,并使用MAC地址在局域网中发送这些帧。例如,当你请求网页时,数据链路层会将HTTP请求封装成帧,并通过交换机将其发送到目标设备(如路由器)。

  2. 网络层:网络层负责在互联网中转发数据包。你的HTTP请求会被包装成IP数据包,并由网络层使用目标IP地址(网页服务器的IP地址)决定如何路由。网络层的任务是将这个数据包从你的计算机通过多个网络节点传输到网页服务器。

在这个过程中,数据链路层处理局域网内的直接通信,而网络层则处理跨网络的路由和传输。


3. 以太网

【网络基础】探讨以太网:封装解包、MTU、MAC地址与碰撞


4. ARP协议

【网络基础】解析ARP协议:概念、工作原理、安全风险、相关指令


5. 其他重要协议 / 技术

DNS协议:

【网络基础】DNS协议详解:从背景到解析过程及dig工具的使用


ICMP协议:(网络层)

【网络基础】ICMP协议详解:背景功能、到报文及ping、traceroute命令的使用

NAT技术:

【网络基础】探索 NAT 技术:IP 转换、NAPT、NAT穿越及代理服务器

总结

  1. 数据链路层的作用:两个设备(同一种数据链路节点)之间进行传递数据
  2. 以太网是一种技术标准;同时包含了数据链路层的内容和一些物理层的内容;例如:规定了网络拓扑结构, 访问控制方式, 传输速率等以太网帧格式;
  3. 理解mac地址
  4. 理解arp协议等多种协议
  5. 理解MTU

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