数据链路层的功能与设备

数据链路层是传递帧（Frame），不同于物理层传递比特流（Bit）。数据链路层通过硬件的MAC（Media Access Control）地址进行转发。物理层设备的广播形式会造成网络拥塞，并且是不安全的。那么数据链路层的设备又会是怎么样的呢？下面来一一列举：

工作在数据链路层的设备主要有网卡、网桥和交换机。

在Cisco Packet Tracer中模拟网桥和交换机的环境如下：

 

网卡

网卡又称为网络适配器，涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆分、数据的编码与解码等功能。MAC地址是用十六进制表示的，总共48位，前24位用来表示厂商编号，后24位用来表示设备序列号。

网桥

网桥（Bridge）是一种存储转发设备，可以隔离冲突域，意思就是当网桥已经学习到目标MAC地址是在某个端口上的，那么它就一定不会转发给另一个端口；只有当网桥不知道目标MAC地址在哪个端口上时才会广播。网桥通常只有两个端口，因此其具有两个冲突域和一个广播域。

交换机

交换机（Switch）维护着一张MAC地址表，最初MAC地址表示空的，随着慢慢地学习来丰富自己的MAC地址表。

对于上图Cisco Packet Tracer中交换机的MAC地址表的变化过程是这样的：

 

交换机工作过程：根据源MAC地址学习，目标MAC地址转发。

具体表现为：

（1）      对于已知单播帧，发往目的地址；

（2）      对于未知单播帧，进行广播（发往除接受端口以外的所有端口）；

（3）      对于广播帧或者组播帧，进行广播。

交换机通常具有8、12、16、24个，甚至是48个端口，那么它有几个端口，就有几个冲突域，但是其广播域还是只有一个。

 

总结

网桥和交换机的区别：

（1）      交换机的端口多于网桥；

（2）      交换机的数据传输速率高于网桥；

（3）      网桥是使用软件进行转发，而交换机是使用硬件进行转发，所以交换机的造价更低。