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​：​

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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

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​​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）