MAC 層的硬件地址
• 在局域網中，硬件地址又稱爲物理地址，或MAC 地址。
• 802 標準所說的“地址”嚴格地講應當是每一個站的“名字”或標識符——網卡地址。
（如果連接在局域網上的主機或路由器安裝有多個適配器，那麼這樣的主機或路由器就有多個“地址”。更準確些說，這種 48 位“地址”應當是某個接口的標識符。）
網卡地址的格式：
(最常用的是48 位的 MAC 地址)
• IEEE 802 標準規定 MAC 地址字段可採用 6 字節 ( 48位) 或 2 字節 ( 16 位) 這兩種中的一種。
• IEEE 的註冊管理機構 RA (Registration Authority) 負責向廠家分配地址字段 6 個字節中的前三個字節 (即高位 24 位)，稱爲組織唯一標識符。
• 地址字段 6 個字節中的後三個字節 (即低位 24 位) 由廠家自行指派，稱爲擴展唯一標識符，必須保證生產出的適配器沒有重複地址。
• 一個地址塊可以生成 224 個不同的地址。這種48 位地址稱爲 MAC-48，它的通用名稱是EUI-48。
• 生產適配器時，6 字節的 MAC 地址已被固化在適配器的 ROM，因此，MAC 地址也叫做硬件地址 (hardware address)或物理地址。
• “MAC地址”實際上就是適配器地址或適配器標識符 EUI-48。
單站地址/組地址/廣播地址
• IEEE 規定地址字段的第一字節的最低位爲I/G 位。I/G 表示 Individual / Group。
• 當 I/G位 = 0 時，地址字段表示一個單站地址。
• 當 I/G位 = 1 時，表示組地址，用來進行多播（或組播）。此時，IEEE 只分配地址字段前三個字節中的 23 位。
• 當 I/G 位分別爲 0 和 1 時，一個地址塊可分別生成 223 個單個站地址和 223 個組地址。
• 所有 48 位都爲 1 時，爲廣播地址。只能作爲目的地址使用。
全球管理與本地管理
• IEEE 把地址字段第一字節的最低第 2 位規定爲 G/L 位，表示 Global / Local。
•當 G/L位 = 0時，是全球管理（保證在全球沒有相同的地址），廠商向IEEE購買的 OUI都屬於全球管理。
•當 G/L位 = 1 時，是本地管理，這時用戶可任意分配網絡上的地址。
適配器檢查 MAC 地址
• 適配器從網絡上每收到一個 MAC 幀就首先用硬件檢查 MAC 幀中的 MAC 地址。
– 如果是發往本站的幀則收下，然後再進行其他的處理。可以節省CPU資源。
– 否則就將此幀丟棄，不再進行其他的處理。
• “發往本站的幀”包括以下三種幀：
– 單播 (unicast) 幀（一對一）
– 廣播 (broadcast) 幀（一對全體）
– 多播 (multicast) 幀（一對多）
• 所有的適配器都至少能夠識別前兩種幀，即能夠識別單播地址和廣播地址。
• 有的適配器可用編程方法識別多播地址。
• 只有目的地址才能使用廣播地址和多播地址。
• 以混雜方式 (promiscuous mode) 工作的以太網適配器只要“聽到”有幀在以太網上傳輸就都接收下來。
以太網 V2 的 MAC 幀格式
• 常用的以太網 MAC 幀格式有兩種標準 ：
– DIX Ethernet V2 標準
– IEEE 的 802.3 標準
• 最常用的 MAC 幀是以太網 V2 的格式。
類型字段用來標誌上一層使用的是什麼協議，以便把收到的 MAC 幀的數據上交給上一層的這個協議。比如0x8000時，表示上層爲IP數據報。
爲什麼設定46~1500字節？
當數據字段的長度小於 46 字節時，應在數據字段的後面加入整數字節的填充字段，以保證以太網的 MAC 幀長不小於 64 字節。
當傳輸媒體的誤碼率爲 1×10-8 時，
MAC 子層可使未檢測到的差錯小於 1×10-14。
在幀的前面插入（硬件生成）的 8 字節中，第一個字段共 7 個字節，是前同步碼，用來迅速實現 MAC 幀的比特同步。第二個字段 1 個字節是幀開始定界符，表示後面的信息就是 MAC 幀。
爲了達到比特同步，在傳輸媒體上實際傳送的要比MAC 幀還多 8 個字節。
無效的 MAC 幀
• 幀的長度不是整數個字節；
• 用收到的幀檢驗序列 FCS 查出有差錯；
• 數據字段的長度不在 46 ~ 1500 字節之間。
• 有效的 MAC 幀長度爲 64 ~ 1518 字節之間。（18是幀頭和幀尾的長度）
對於檢查出的無效 MAC 幀就簡單地丟棄。以太網不負責重傳丟棄的幀。
IEEE 802.3 MAC 幀格式
與以太網V2 MAC 幀格式相似，區別在於：
• (1) IEEE 802.3 規定的 MAC 幀的第三個字段是“長度 /類型”。
– 當這個字段值大於 0x0600 時（相當於十進制的1536），就表示“類型”。這樣的幀和以太網 V2MAC 幀完全一樣。
– 當這個字段值小於 0x0600 時才表示“長度”。
• (2) 當“長度/類型”字段值小於 0x0600 時，數據字段必須裝入上面的邏輯鏈路控制 LLC 子層的 LLC 幀。
現在市場上流行的都是以太網V2 的 MAC 幀，但大家也常常把它稱爲 IEEE 802.3 標準的 MAC 幀。
幀間最小間隔爲 9.6 μs，相當於 96 bit 的發送時間。
• 一個站在檢測到總線開始空閒後，還要等待9.6 μs 才能再次發送數據。
• 這樣做是爲了使剛剛收到數據幀的站的接收緩存來得及清理，做好接收下一幀的準備。