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一.数据链路层功能
数据链路层负责网络中相邻节点之间可靠的数据通信，并进行有效的流量控制。在局域网中，数据链路层使用帧完成主机对对等层之间数据的可靠传输。数据链路层在物理线路上提供可靠的数据传输，对网络层而言为一条无差错的线路
1.数据链路的建立、维护与拆除
物理地址、网络拓扑
2.帧包装、帧传输、帧同步
组帧：把数据封装在帧中，按顺序传送
定界与同步：产生/识别帧边界。
3.帧的差错恢复
差错恢复：采用重传的方法进行。
4.流量控制
流量控制及自适应：确保中间传输设备的稳定及收发双方传输速率的匹配。
二.以太网发展史
1983年6月，IEEE标准委员会通过了第一个802.3标准。
IEEE于1990年9月通过了使用双绞线介质的以太网（10Base-T）标准，该标准很快成为办公自动化应用中首选的以太网技术
1991~1992年，Grand Junction网络公司开发了一种高速以太网，这种网络的基本特征，如帧格式、软件接口、访问控制方法等，与以往的以太网相同，但其运行速率可高达100Mb/s
在快速以太网的官方标准提出后不到一年，对千兆以太网的研究工作也开始了，这种网络的速率可达到1000Mb/s。1996年，IEEE802.3成立了一个标准开发任务组，1998年完成并通过了该标准。
三.以太网
1.以太网MAC地址
计算机联网必须的硬件是安装在计算机上的网卡
通信中，用来标识主机身份的地址就是制作在网卡上的一个硬件地址。每块网卡在生产出来后，除了具有基本的功能外，都有一个全球唯一的标号来标识自己，这个地址就是Mac地址，即网卡的物理地址。
MAC地址是由48位二进制数组成，通常分为六段，用十六进制来表示，如：00-D0-09-A1-D7-B7
其中前24位是生产厂商向IEEE申请的厂商编号，后24位是网络接口卡序列号
MAC地址的第8位位0时，表示该MAC地址为单播地址；为1时，表示该MAC地址为组播MAC地址。一块物理网卡的地址一定是一个单播地址，也就是第8位一定为0；组播地址是一个逻辑地址，用来表示一组接收者，而不是一个接收者。
单播：一对一
组播：一对列
2.Ethernet Ⅱ帧格式
前导码（7字节），帧起始的界符（1字节），目的地址（6字节），源地址（6字节），类型（2字节），数据（46-1500字节），帧校验序列（4字节）
1.前导码（Preamble）包含8字节。前7字节的值为0xAA，而最后1字节的值为0xAB。在DIX以太网中，前导码被认为是物理层封装的一部分，而不是数据链路层的封装。
注：前导码作用是使目的主机接收器时钟与源主机发送器时钟同步。紧接着是帧开始分界符字节“10101011”，用于指示帧的开始。前导码和起始码定界符是为了隔离每个以太网帧的，也是定位符。
2.目的地址（DA）包含6字节，DA标识了帧的目的站点的MAC地址。DA可以是单地址（单个目的地）、组播地址（组目的地）或广播地址。
3.源地址（SA）包含6字节，SA标识了发送帧的站点的MAC地址。SA一定是单播地址（即第8位是0）
4.类型域包含2字节，用来标识上层协议的类型，如：0800H标识IP协议；0806H表示ARP协议
5.数据域包含46~1500字节，数据域封装了通过以太网传输的高层协议信息。由于CSMA/CD算法的限制，以太网帧不能小于某个最小长度。高层协议要确保这个域至少包含46字节。如果实际数据不足46字节，则高层协议必须执行某些填充算法。数据域长度的上限是任意的，但已经被设置为1500字节。
6.帧校验序列（FCS）包含4字节，FCS是从DA开始到数据域结束这部分的校验和。校验和的算法是32位的CRC（Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验法）。
三.交换机工作原理
查看MAC地址表，如果没有接口和MAC地址对应则广播数据帧
查看MAC地址表，如果有接口和MAC地址对应则直接单播
Mac地址表老化时间300s，如果老化时间以内Mac地址产生变化则重新刷新这个时间
1.交换机工作原理：
1.基于源Mac地址学习
2.基于已知目标Mac地址转发
3.当目标Mac地址未知时，泛洪处理
4.交换机收到广播/组播帧时，无条件泛洪处理
5.交换机一个接口可以学习多个Mac地址
6.交换机学习到同一个Mac地址，但是是从不同的端口学习到的，此时，将此Mac与后学习到的端口绑定起来。
2.交换机接口工作模式
单工：两个数据站之间只能沿单一方向传输数据，类似于麦克风和扬声器
半双工：半双工数据传输使两个数据之间可以实现双向数据传输，但不能同时进行，类似于对讲机
全双工：全双工数据传输是在两个数据之间可双向且同时进行数据传输的模式
接口速率：
在IEEE802.3标准中已经明确定义以太网的通信速率，而且各厂商生产的设备完全遵循这些标准，但问题是不同设备往往遵循不同的标准。
