主要物理傳輸媒介：線路/網路卡/二層交換機（網橋）

乙太網

封裝好的乙太網幀由網路卡新增前導碼和FCS ->
由對端網路卡接收後去掉前導碼並使用CRC校驗，如果幀損壞則丟棄，如果沒有損壞則交給軟體驅動處理 ->
乙太網驅動接收物理層傳輸過來的包讀入記憶體 ->
檢視源mac和目的mac，如果是發給自己的則根據type欄位的值交給傳輸層繼續處理，如果不是則根據不同的拓撲設計會選擇丟掉或轉發。

MAC地址

在同一資料鏈路的MAC地址必須唯一，相當於身份證號，對於物理網路卡MAC地址會被廠商燒到ROM中。

幀格式

乙太網幀格式不同標準之間略有差距，例如使用較多的Ethernet II、IEEE802.3、VLAN幀體。

• Ethernet II 應用最廣，從個人電腦上抓包看到的基本都是這類幀體
• IEEE802.3 可以做到對資料鏈路層更細節的控制
• VLAN 可以在邏輯上劃分不同的網段

Preamble：在乙太網幀前端有大小8 bytes的前導碼，能夠確保傳送端與接收端時鐘同步，相容不同速率的NIC。前導碼最後一個byte末尾為11，稱為SFD（Start Frame Delimiter），表示後面傳送的是乙太網幀。
MTU：乙太網幀的最大傳輸單元（MTU）預設為1500，即承載的最大IP資料包文的最大長度為1500 bytes，超過了就要分片傳輸。1500 + 6（dst mac addr）+ 6（src mac addr）+ 2（type）+4（FCS）= 1518 bytes，所以乙太網傳輸的最大的資料框為1518 bytes。（MTU可以在系統做設定，在做mellanox適配時，ROCE模式可以通過調大MTU來提升效能）

Ethernet II

抓包軟體看不到前導碼和FCS，因為是從硬體會去掉前導碼和FCS，將乙太網幀交給驅動才是我們抓包到的內容

以電腦到路由器的一個包為例，可以看到目的端是華為路由器，源端是我的macbook pro M2 MAX頂配版（狗頭），型別表明乙太網上一層的協定型別，wireshark已經給出瞭解析，type：0x0800為IPv4，接下來的事情就交給處理IP的程式去做了。

IEEE802.3

Ethernet II的type欄位在此表示乙太網幀的長度，此外多了LLC和SNAP欄位，上層協定type包含在SNAP欄位中

IEEE802.3多了邏輯鏈路控制層（LLC)和SNAP，LLC部分各欄位作用：

• DSAP（Destination Service Access Point）: 使用多協定棧時，告訴接收端在哪個協定棧緩衝區放置該資訊
• SSAP（Source Service Access Point ）：傳送源，如果設定為AA則表明是SNAP幀
• CTRL（Control Byte）：表明是LLC幀

SNAP各欄位作用：

• 廠商（Vendor Code）：廠家資訊，通常設定為全0
• 型別（Local Code）：包含標識上層協定型別的code，該欄位保證了對Ethernet II的相容

VLAN

VLAN在企業中經常用到，用於在不改變物理線路的情況下邏輯上劃分網段，雖然如此，但是VLAN邏輯層面控制和物理佈線最好有明確整齊的規劃，否則會一團糟。

土黃色部分為VLAN幀相對於Ethernet II多出的部分，各欄位作用如下：

• TPID（Tag Protocol IDentifier）：0x8100標識是否為VLAN幀（IEEE 802.1q tagged frame）
• Priority：幀的優先順序，3bit分為0~7個等級，值越大優先順序越高
• CFI（Canonical Format Indicator）：主要用於令牌環網路和乙太網之間的相容，乙太網交換機該欄位設定為0

交換機自學

交換機通過查詢轉發表和資料鏈路層每個幀的目標MAC地址決定從哪個網口將資料框傳送出去，如果轉發表上沒有目標MAC地址，則除了接收該幀的埠，其他埠全部轉發該幀，主機收到幀後會判斷是否發給自己，如果不是則丟棄。
構造轉發表實際上是接收到幀時，將交換機埠和該幀的源MAC地址關聯。後續的幀如果目標MAC地址存在於表上，則直接從關聯的這個埠將包傳送出去。

ARP（Address Resolution Protocol）

ARP是根據IP地址找MAC地址的協定，如果封包中含有源MAC地址和目的MAC地址，則交換機通過查轉發表將包從關聯埠傳送出去，如果此封包中只有目標IP地址而沒有目標MAC地址，就需要廣播傳送ARP請求，同網段收到包的主機如果不是發給自己丟棄，如果是發給自己則需要進行單播傳送ARP應答，告訴請求者我的IP地址和我的MAC地址。

抓包看看ARP的請求包，通過廣播傳送出去，上層協定使用0x0806（ARP）。ARP的target MAC address全0，還可以看到硬體型別為1（乙太網），協定型別為0x800（IPv4），操作為1（請求）

再看看ARP的應答包，單播的方式進行應答，附加了MAC地址

環路問題

當兩個交換機將兩個區域網連起來的時候就很容易出現環路，因為ARP請求通過廣播的形式發出，這樣兩個區域網都可以收到廣播訊息，兩臺交換機都能從兩個區域網收到包，也都能向兩個區域網傳送包，當同一個包從區域網一和區域網二同時傳送到交換機時，就破壞了交換機的自學機制，根本無法判斷主機到底在哪裡，於是就開始了無限的廣播，這種現象就是環路問題。
解決環路問題的方法主流的有

1. 生成樹協定：通過優先順序向量將各交換機節點組成生成樹（Spanning Tree Protocol），網路包根據樹的路徑傳輸，避免環路。
2. 源路由法：記錄發出資料的源地址是通過哪個交換機傳輸的，如果出現了環路，不會重複轉發。

學習自：
《趣談網路協定》劉超
《圖解TCP/IP》
《圖解HTTP》
《網路是怎樣連線的》
https://www.firewall.cx/networking/ethernet/ieee-8023-snap-frame.html