前文相關：
前面學習了第一層，我們知道了物理層的大致作用，瞭解了用線纜構建一個網絡，並知曉了相關設備。
那麼如何從一臺設備向另一臺設備發消息？
要達到這個目的，光靠第一層的硬件顯然是不夠的。
OSI第二層的作用
作爲大名鼎鼎的“數據鏈路層”，其作用有：使局域網中機器相互連接，偵測傳輸錯誤 。他還有個著名的“跟班”：交換機（也就是常說的Switch）
注意，這裏說的是“偵測”，而不是“修正”。
MAC地址——唯一標識
目前網絡上的情況稍有複雜：雖然有時我們想和所有機器通信（好比現實世界中對着大家說話），但是大部分時候，我們每次都是與單獨的一臺機器通信。
那麼，“茫茫機海中，我與誰相逢 ？” …
爲了定位某臺機器，就需要給每臺機器一個：“身份證”了。網絡的先驅們於是在OSI的第二層創建了一個標識，用於標明每一臺機器“是誰”，這個標識被稱爲 MAC地址。
但其實，並不是每一臺機器都有一個（獨立的）MAC地址作爲標識。
大家想啊，既然我們處於OSI第二層，離第一層只有“咫尺之距”，因此MAC地址是和硬件設備有關的 —— 網卡。
網卡上最令我印象深刻的就是連着的RJ45接口（母頭）。
可以說，MAC地址其實是網卡的地址，而不是每臺機器的地址。因此，MAC地址用於在網絡中唯一標識一個網卡，一個電腦會有一個或多個網卡，每個網卡都有自己的MAC地址。
MAC地址的概念
說起來，我們還要找“二進制”好好聊聊！
之前筆者提到過，在信息技術領域，我們用0和1來代表電信號的高電平和低電平，或說兩種狀態（開/關）。
計算機中的許多元件都可以達到這兩種狀態，分別用0和1表示，用來計算或存儲數據。
例如半導體通電錶示1，不通電錶示0，CPU等半導體芯片就是這樣計算的。這樣運算 的有點便是 統一標識、規則簡單、節省設備。
MAC地址以十六進制編碼
十六進制想必也不用多說，由0-9、A-F共同構成的字碼。
而MAC通常表示形式如下： 00:0c:29:10:5a:55
MAC地址編碼
如上表示，MAC地址以6個字節編碼（48個二進制位），每兩個字節由冒號隔開。
一個字節（Byte）是指明一定量的數據的信息元。例如：一個500GB的硬盤，其實就是500個G的Byte的容量。G是英語giga的意思，表示千兆，即十億，10的9次方。因此500GB就有大約500000000000個字節。
爲什麼說“大約”？
精確來看，1GB=1024MB=1024X1024KB=1024X1024X1024B，而硬盤廠商設計時按1GB=1000MB近似計算。
但是現在有個問題，我們如何保證每一塊網卡的MAC地址不會和世界上已經存在的網卡地址重複呢？難道不會搞錯嗎？
一般來說不必考慮此問題。因爲一個網卡製造商會購買MAC地址，更確切地說是MAC地址的區塊。
MAC地址最前面三個字節是IEEE分配的，後面三個字節由製造商自行分配。這樣的話，只要生產商保證自己生產的每塊網卡後面使用不同的三個字節，就不會有重複MAC地址了。
特殊的MAC地址
在衆多的MAC地址中，有一個地址很特殊——其每一個二進制位都是1： ff:ff:ff:ff:ff:ff
它被稱爲 廣播地址 。
廣播，廣而播之。顧名思義，廣播地址可以代表任意一個網卡，因此發向廣播地址的信息就會發送到所在網絡的所有網卡上。
好了，現在我們既已知曉如何用OSI第一層將機器連起來，並用第二層來標識每一臺機器（的網卡）。那麼是時候定義一個互通所需的語言了。
鏈路層的語言——以太網協議
它規定了機器之間交換信息的格式。
在網絡中，我們通常將通信所用的語言成爲“協議”。
在第二層衆多的協議中，我們“一眼看中了” Ethernet，即以太網 。 以太網協議並不是第二層中唯一的協議，但卻是最常用的。
協議的作用
網絡是爲了交換信息而生的，網絡中傳輸的都是0/1這樣的二進制數據。因此，我們極有可能收到如下信息：
0110101110110101100011001
但是就輪到我們懵逼了。這什麼鬼…
協議就是被用來定義用什麼樣的信息、以什麼樣的順序傳輸。
在傳輸的信息裏，要包含：
- 發送方地址
- 接收方地址
- 信息的實際內容
這樣的一個信息單元的總，術語稱之爲 幀 （數據幀）。幀是OSI第二層中傳輸的數據單元，可以將其看做數據包。
以太網中幀的形式
現在有一個問題：在一個幀中，到底是發送方的MAC地址在前還是接收方的在前？
爲了回答這個問題，我們需要換位思考，想象自己就是那臺接收信息的機器。
對於機器來說，發送方的 MAC 地址和接收方的 MAC 地址，哪一個更有價值呢？
網絡的先驅者們認爲接收方的 MAC 地址對一臺機器來說更有價值，因爲可以立即得知信息是不是發給我們的。如果信息是發給我們的，那麼我們閱讀信息；如果不是發給我們的，那麼大可不必理會。
因此我們在一個幀中，將接收方的 MAC 地址（也叫 MAC 目標地址）放在前，後面跟着發送方的 MAC 地址（也叫 MAC 源地址）。目前我們的以太網幀大致如下：
我們知道，OSI七層模型在發送發發送信息時，需要從上到下依次穿過OSI各層：
就是說，在穿越第 2 層前，我們需要穿越第 3 層，這樣，第 3 層就可以告訴第 2 層在第 3 層使用的協議是什麼了。
這很有用，因爲當信息到達接收方的時侯，接收方的機器的第 2 層首先檢驗 MAC 目標地址，如果和自己的 MAC 地址一樣，那麼接收方的機器的第 2 層需要將信息發送到第 3 層的對應協議。
在接收方，需要反向穿越 OSI，如下圖所示：
至此，我們的以太網幀變成了這樣：
還沒完！
和一個完整的幀段相比，還缺了：
- 要發送的信息本身
- 錯誤檢測
我們應該將這兩個信息放在第3層時候用的協議後面。
不少人應該會對“錯誤檢測”感興趣：CRC
什麼是CRC ?
CRC 是循環冗餘校驗（Cyclic Redundancy Check）的縮寫，這名字也比較抽象。
CRC 是一個數學的值，可以作爲要發送的數據的一種代表。
簡單說來，CRC 對於每條發送的信息都是不一樣的。發送方使用某公式計算出被傳送數據所含信息的一個 CRC 值，並將此值附在被傳送數據後，接收方則對接收到的同一數據進行相同的計算，得到另一個 CRC 值。
如果這兩個 CRC 一致，說明發送中沒有出錯；如果不一致，說明發送中出現了差錯，接收方可要求發送方重新發送該數據。
假設機器 A 發送一條信息給機器 B：
- 發送前，機器 A 根據發送的信息，來計算 CRC 值（假設值爲 X），將這個值放在一幀的結尾處；
- 機器 B 接收到 機器 A 發送來的一幀數據後，也計算一個 CRC 值（假設值爲 Y）；
- 機器 B 比較自己計算出來的 CRC 值（Y）和機器 A 發送過來的幀中的 CRC 值（X）;
如果 X 和 Y 相等，說明機器 A 發送的幀和機器 B 收到的幀是一樣的；
如果 X 和 Y 不相等，說明發送時出了問題，機器 A 發送的幀和機器 B 收到的幀不一樣，就成功檢測到了錯誤
現在我們有了完整的元素，那麼我們完整的一幀也就可以“畫出”：
一幀的大小是多少？
在一幀中，有些元素的大小（尺寸）是不變的。這些元素的集合我們稱之爲幀頭。下圖中的粗體表示幀頭裏的數據：
幀頭的格式是固定的，因此我們可以定義其大小：
接收方和發送方的 MAC 地址分別佔用 6 個字節；
第 3 層的協議用 2 個字節編碼；
CRC 用 4 個字節編碼。
6 x 2 + 2 + 4 = 18。
因此以太網的幀頭一共有 18 個字節。
當然，也有一種分法是將一幀分爲幀頭、數據部分、幀尾三部分。接收方和發送方的 MAC 地址和第 3 層使用的協議作爲幀頭，而 CRC 作爲幀尾。
當然了，一幀是有最小尺寸和最大尺寸的 —— 以太網幀的最小尺寸是64字節，最大尺寸是1518字節。
小結：在機器 A 和機器 B 之間交換數據的過程如下：
- 機器 A 上的一個應用（application，在 OSI 的第 7 層應用層，以後我們會學習應用層）想要發送數據到機器 B 的應用上；
- 在 機器 A 這個發送方這端，此數據從上到下穿過 OSI 的各層；
- 到底3層了，發送方的第 3 層去告知第 2 層所使用的協議是什麼；
- 第 2 層用這些信息，包裝成一個幀，通過網絡傳輸；
- 機器 B 收到了機器 A 發送的這個幀，首先檢查幀頭部的第一個元素：接收方的 MAC 地址；
- 如果等於機器 B 的 MAC 地址，那麼機器 B 讀取幀中接下來的信息；
- 依據幀中的協議部分，接收方（機器 B）的第 2 層就把數據正確地發送給第 3 層；
- 數據在接收方就從下到上，直達機器 B 的應用了。