链路层与局域网
链路层(数据链路层)负责在同一局域网内、相邻节点之间把比特组织成帧并传输,靠 MAC 地址寻址。它是 IP 包真正「上路」前的最后一层封装:网络层管「跨网络端到端」,链路层管「单跳内怎么把帧送到下一个设备」。本叶讲清数据链路层与 MAC 寻址、以太网帧结构、交换机如何按 MAC 转发、VLAN 如何逻辑隔离、ARP 如何把 IP 解析成 MAC(及其欺骗风险),以及 Wi-Fi 无线局域网。
概述
- 数据链路层职责:成帧、单跳投递、差错检测(FCS/CRC,只检错不纠错);用 MAC 地址(48 位、烧录、单跳寻址)。
- 以太网(IEEE 802.3):最普及的有线 LAN;帧含前导码 / 目的源 MAC / 类型 / 载荷 / FCS;最小 64B、最大 1518B、MTU 1500。
- 交换机:二层设备,靠 MAC 地址表自学习转发;每端口一个冲突域,默认整网一个广播域。
- VLAN:用 802.1Q 标签逻辑划分广播域,隔离 + 安全 + 灵活;VLAN 间通信需三层设备。
- ARP:把同网段 IP 解析为 MAC(广播请求/单播应答);ARP 欺骗可致中间人攻击。
- Wi-Fi(IEEE 802.11):无线 LAN,用 CSMA/CA(避免冲突,因无线无法边发边听);WPA3、Wi-Fi 7。
本叶地图
- 入门 —— 链路层全景,MAC 寻址与局域网设备
- 数据链路层与 MAC 寻址 —— 链路层职责、MAC 地址、MAC vs IP
- 以太网帧结构 —— 帧字段、FCS、最小/最大帧、MTU
- 交换机工作原理 —— MAC 表自学习、冲突域/广播域、vs 集线器
- VLAN 与局域网隔离 —— 802.1Q 标签、Access/Trunk、VLAN 间通信
- ARP 协议与 ARP 欺骗 —— IP→MAC 解析、ARP 缓存、欺骗与防护
- Wi-Fi/802.11 无线局域网 —— SSID/AP、频段信道、CSMA/CA、WPA3、Wi-Fi 7
- 参考 —— MAC/以太网帧 + 交换机/VLAN + ARP/Wi-Fi + 权威链接