网络与数据链路层核心知识概述与计算技巧分析

# 网络与数据链路层
## IP地址和MAC地址
### IP地址
#### IPv4地址
- 格式
  - 点分十进制（如192.168.1.1）
- 分类
  - A类
    - 范围：1.0.0.0 - 126.255.255.255
  - B类
    - 范围：128.0.0.0 - 191.255.255.255
  - C类
    - 范围：192.0.0.0 - 223.255.255.255
  - D类
    - 范围：224.0.0.0 - 239.255.255.255（组播）
  - E类
    - 范围：240.0.0.0 - 255.255.255.255（实验）
- 特殊地址
  - 127.0.0.1（环回地址）
  - 169.254.x.x（自动私有IP地址，APIPA）
#### IPv6地址
- 格式
  - 冒号分十六进制（如2001:0db8::1）
- 类型
  - 单播（Unicast）
  - 组播（Multicast）
  - 任播（Anycast）
### MAC地址
- 结构
  - 48位十六进制（如00_1A_2B_3C_4D_5E）
- 分类
  - 厂商标识符
  - 设备唯一编号
## 网络层与数据链路层的区别
### 网络层（OSI L3）
- 功能
  - 逻辑寻址（IP地址处理）
  - 路由选择（路径选择）
  - 数据分片与重组
- 常见协议
  - IP
  - ICMP
  - ARP
### 数据链路层（OSI L2）
- 功能
  - 物理寻址（MAC地址处理）
  - 数据帧封装
  - CRC校验
- 常见协议
  - 以太网
  - PPP
  - HDLC
## 异构网络互联
### 互联设备
- 路由器
- L3交换机
### 协议转换
- IPv4与IPv6之间的转换
## 网络之间的通信步骤
### 区间通信过程
1. 源主机
   - 通过ARP获取网关的MAC地址
2. 路由器
   - 逐跳转发数据包
3. 目的网络
   - 通过ARP解析目标MAC地址
## 点分十进制计算技巧
### 二进制与十进制转换
- 示例：192 → 11000000
### 子网划分实例
#### 示例
- 网络：192.168.1.0/24
- 划分目标：4个子网
- 子网掩码：255.255.255.192
- 划分结果：
  - 子网1：192.168.1.0/26
  - 子网2：192.168.1.64/26
  - 子网3：192.168.1.128/26
  - 子网4：192.168.1.192/26