概述
上一章我们聊到了网络地址、子网掩码、和广播地址如何计算的问题，这一章节我们来进行一次深潜，聊聊 MAC 层的那些事。
Hub 集线器
相信不少读者在大学时代都联机打过游戏，最简单的方法是直接将一根网线连接两台电脑，便形成了一个小型局域网。光两个人玩 CS 不过瘾，宿舍里的其他小伙伴都想加入，此时该怎么办？别急，有办法，大家众筹买个 Hub 集线器就可以了，这样组网也就成功了。
Hub 是什么？Hub 叫集线器，是我们上学时那个年代的东西。 集线器没有大脑，它完全在物理层工作。它会将自己收到的每一个字节，都复制到其他端口上去。但是光这样还不够，这仅仅是第一层物理层联通的方案。
Hub 采取的是广播的模式，如果每一台电脑发出的包，宿舍的每个电脑都能收到，那就麻烦了。所以这就需要解决几个问题：
- 这个包是发给谁的？谁应该接收？
- 大家都在发，会不会产生混乱？有没有谁先发、谁后发的规则？
- 如果发送的时候出现了错误，怎么办？
MAC 层
上面的问题就是数据链路层，即 MAC 层要解决的问题。MAC 的全称是 Medium Access Control，即媒体访问控制。控制的就是在往媒体上发数据的时候，谁先发、谁后发的问题。也就是上面的第二个问题。这个问题中的规则学名就叫做多路访问。多路访问的控制规则有很多，比如：
- 方式一：分多个车道。每个车一个车道，你走你的，我走我的。这在计算机网络里叫作信道划分；
- 方式二：今天单号出行，明天双号出行，轮着来。这在计算机网络里叫作轮流协议；
- 方式三：不管三七二十一，有事儿先出门，发现特堵，就回去。错过高峰再出。我们叫作随机接入协议。著名的以太网，用的就是这个方式。
ARP 协议
接下来要解决第一个问题，这里要用到一个物理地址，叫链路层地址。因为第二层主要解决媒体接入控制的问题，所以它常被称为 MAC 地址。
这里又引入另一个问题，一个广播的网络里面接入了 N 台机器，怎么知道每个 MAC 地址是谁呢？这就是 ARP 协议。也就是已知 IP 地址，求 MAC 地址的协议。
下面看两张图，详细解释了 ARP 协议的工作原理：
在一个局域网里面，当知道了 IP 地址，不知道 MAC 怎么办呢？靠“吼”。
广而告之，发送一个广播包，谁是这个 IP 谁来回答。具体询问和回答的报文就像下面这样：
为了避免每次都用 ARP 请求，机器本地也会进行 ARP 缓存。当然机器会不断地上线下线，IP 也可能会变，所以 ARP 的 MAC 地址缓存过一段时间就会过期。
CRC 冗余校验码
对于第三个问题，让我们回归到二层的数据包格式。对于以太网，看下图：
除了最开始的目标的 MAC 地址和源的 MAC 地址。还有最后一个 CRC 字段，也就是循环冗余检测。通过 XOR 异或的算法，来计算整个包是否在发送的过程中出现了错误。第三个问题也就迎刃而解。
总结
这一章我们从学生时代的宿舍联机游戏引入了 MAC 层，介绍了什么是 MAC 层，并顺带提出了 MAC 层所结局的三个核心问题，并依次对三个抛出的问题进行了解答。
最后
以上就是安静毛巾为你收集整理的MAC（媒体访问控制协议）协议的全部内容，希望文章能够帮你解决MAC（媒体访问控制协议）协议所遇到的程序开发问题。
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