- 局域网按拓扑结构：形网、环形网、总线网、树形网和网状网
- 计算机与局域网的连接：计算机与局域网通过网络接口板进行连接，网络接口板又称通信适配器，网络接口卡，网卡。
- 局域网体系结构
- 总结：节点的3种不同地址表示（应用层的主机名、网络层的IP地址和链路层的MAC地址）
- 总结：地址之间的转换
一、链路层寻址
1.每个节点有网络层地址和链路层地址
- 网络层地址：节点在网络中分配的一个唯一地址（IP地址）。用于把分组送到目的IP网络。长度为32比特（IPv4）。
- 链路层地址：MAC地址、物理地址、局域网地址。 用于把数据帧从一个节点传送到另一个节点(同一网络中)。
2.MAC地址
- 实际上是节点的网卡本身所带的唯一的地址，网卡的MAC地址是永久的（生产时固化在其ROM里）。即：局域网中每个网卡都有唯一的局域网地址。
- MAC地址长度通常为6字节(48比特)，共248个，如1A-2F-BB-76-09-AD
3.MAC地址分配
- MAC 地址是平面结构：带有同一网卡的节点，在任何网络中都有同样的MAC地址。
- IP地址具有层次结构：当节点移动到不同网络时，节点的IP地址发生改变。
4.MAC地址识别 （广播帧）
- 广播帧：发送给所有节点的帧，目的MAC是全1地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF
- 发送适配器：将目的MAC地址封装到帧中，并发送。所有其他适配器都会收到这个帧。
- 接收适配器：检查帧的目的MAC地址是否与自己MAC地址相匹配
- 匹配：接收该帧，取出数据报，并传递给上层。
- 不匹配：丢弃该帧。
二、ARP: 地址解析协议
1.ARP表
- 局域网上的每个节点(主机、路由器)都有这个表
- 为某些局域网节点进行IP/MAC地址映射：< IP address; MAC address; TTL>
- TTL (存活时间): 地址映射将被删除的时间（通常为20分钟）
- 初始时，ARP表为空
2.当两个节点位于同一个局域网
- 主机A希望发送数据报给主机B，B的MAC地址不在A的ARP映射表中
- 主机A 广播 ARP查询分组, 其中包含：MACA,MAC1,IPA,IPB （其中MAC1=FF-FF-FF-FF-FF-FF），局域网中所有节点收到ARP查询分组。
- 其余节点收到A的广播帧，填充自己的ARP表项——IPA-MACA
- ARP模块检验自己的IP地址和广播帧中的目的IP地址是否匹配
- 若匹配，返回包含有MACB的帧，单播给A
- 主机A在它的ARP表中缓存 IP-to-MAC 地址对，直到超时或更新
3.当两个节点位于不同局域网
- 主机A构建IP数据报，源地址是A的IP地址，目的地址是B的IP地址
- 主机A构建链路层数据帧，目的MAC地址是路由器左边端口的MAC地址
- 数据帧从主机A发送到路由器R，路由器R收到数据帧，抽取出数据报递交到IP层
- 路由器R转发数据报，源地址为A的IP地址，目的地址为B的IP地址
- 路由器R将该数据报封装成链路层帧，源MAC地址为路由器右端口的MAC地址，目的MAC地址为主机B的MAC地址
注意：
- 在整个传输过程中，数据报的源IP地址和目的IP地址是不会发生改变的（不使用NAT的情况下），改变的只是数据帧的源和目的MAC地址。
- MAC地址是当段相关的。在每一段链路上都随时变化。
- 将ARP视作跨越链路层和网络层边界两边的协议。
三、以太网
1.以太网的物理拓扑结构：总线，星形
2.以太网的帧结构
- 前同步码(8 字节) ：使接收方和发送方的时钟同步，接收方一旦收到连续的8字节前同步码，可确定有帧传过来。
- 前同步码是“无效信号”，接收方收到后删除，不向上层传。
- CRC的校验范围不包括前同步码。
- 源、目的MAC地址(各6字节) 目标MAC地址放在前面！！！
- 类型字段(2 字节) ：以太网支持多种网络层协议，通过“类型”字段区分。
- 数据字段(46～1500 字节)
- 以太网的最大传输单元MTU是1500字节，若IP数据报超过该长度，则主机将其分片
- 最小长度是46字节，以太网帧总长度最小为6+6+2+46+4=64B=512bit，传输64字节是网络检测冲突的最小延时，从而保证冲突检测正常工作。最小长度字节数=带宽*2*端-端传播时间
- 循环冗余检测CRC(4字节) ：检测数据帧中是否出现比特差错
3.以太网提供不可靠的无连接服务
- 无连接服务：通信时，发送方适配器不需要先和接收方适配器“握手”。
- 不可靠的服务：接收到的帧可能包含比特差错。
- 收到正确帧，不发确认帧； 收到出错帧，丢弃该帧，不发否定帧。
- 发送适配器不会重发出错帧。只重发出现冲突的帧。
- 丢弃数据的恢复是通过终端传输层的可靠数据传输机制来实现的。