MAC地址-集线器-ARP

前置知识
计算机网络-数据链路层-多图

传输数据

有了数据链路就可以实现两台数据之间通信了，下图是基于PPP协议进行通信

但是如果要多台主机进行通信怎么办？

每一个主机都只能和另外一台主机相关联，如果想要进行多台主机的通信那么必须要使用一个中间设备来连接，例如想要实现3台主机之间的通信，我们可以使用一个中间设备，该设备拥有三个网络接口，可以和三台主机关联，我们假设该设备就是改造过后的一个计算机

三台主机都与主机P相关联逻辑上就可以进行通信了，使用计算机来充当这个中间设备太过于浪费，因为计算机的功能远远不止于此，还可以进行很多其他操作。

集线器

为了实现多台主机之间的通信，我们可以采用一个主机充当中间设备，但是主机的成本较高，而且接口一般来说只有一个，需要自己添加更多的接口。
于是就有了专门的这个中间设备
集线器

集线器工作在物理层，即对收到的电信号进行转发

集线器只是简单的对电信号进行转发，因此任何一台主机发送的一个包，都会转发到其他与该集线器连接的主机上

MAC地址

多台主机之间的通信主机如何知道该包是发送给自己的，上图所示的 PC3向PC2发送一个数据包，虽然集线器把数据包也转发给了其他主机，但是只有PC2接受该数据包并进行了回复，而其他主机则直接丢弃。
那么PC2是如何知道该包是发送给自己的？并且PC2回复的时候如何知道回复给谁？

每台主机都至少拥有一个MAC地址，严格来说应该是每个网络接口都有一个MAC地址，而主机往往会有多个网络接口。

在发送的二层数据包中(数据链路层)会带有源mac地址和目的mac地址
下图是以太网帧格式

拿上面通信的图来说，PC2接收到该数据包之后查看数据包里面的目的地址，如果发现目的地址是自己则接收，如何不是则丢弃，如何要进行回复则把接收到的数据包里的源地址作为目的地址，源地址则为自己的MAC地址进行发送

这是PC3发给PC2的数据包

PC2回复的PC3的数据包格式

ARP协议

上图中出现了IP地址，这又会引出一个问题

首先我们来看看我们PC3 ping PC2

ping的时候我们只需要数据目的IP地址即可，但是构造的数据包中却有目的主机的MAC地址
发送端是如何知道接收端的MAC地址的？

这就有一个专门的协议 ARP (地址解析协议)

PC3对PC2进行ping操作，实际上就是发送一个ICMP包，但是发送包之前必须要知道要接收端的MAC地址 (如何获取不到接收端的MAC地址则不会产生任何数据包)

ARP协议的发送端数据包，目的MAC地址为广播地址，意味着该网络上所有主机都会接收到该数据包

如何用汉语来翻译下面这个数据包想要表的信息的话，如下
PC3: 我的MAC地址是 0060.3E46.34AC
PC3: 我的IP地址是 192.168.1.5
PC3: 我想要获取192.168.1.4的MAC地址

这里为什么会有两个源MAC地址？很简单啦，一个是以太网协议中的MAC地址，一个是ARP协议中的MAC地址

于是 PC2给PC3进行回复，告知PC3他的MAC地址是多少

好了就先大概的介绍到这里，这篇文章只是带你了解一些简单的概念