OSI 二层 (数据链路层) 通信为什么要设置 IP 和网关

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V2EX 提问指南

这是一个创建于 2682 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

我所理解的二层通信、电脑 A、B 是直接通过 mac 地址通信的。（电脑 A - 交换机 - 电脑 B ）。

以太网的帧 [Preamble | SFD | DST | SRC | Type | Payload (Data) | Pad | FCS | Extension]。

其中 DST 电脑 B 的 mac 地址（ 6btye ），SRC 电脑 A 的 mac 地址（ 6byte ）。

电脑 A 发送数据包到交换机、交换机转发到电脑 B。

我的疑问是 IP 和网关不是网络层，路由那的东西的。二层为什么要设置这个？

Mac

电脑

交换机

dst

23 条回复 • 2017-07-09 00:02:39 +08:00

chinawrj

2017-07-08 11:00:17 +08:00 via Android

主贴内没看到你所描述的要填 IP 的地方

jtsai

2017-07-08 11:02:43 +08:00

@chinawrj 我们的局域网，电脑 A 电脑 B 电脑 C 通过交换机连在一起。这三台要脑要通信，为什么都要设置 IP 和网关。这是我想知道的

wwqgtxx

2017-07-08 11:07:24 +08:00 via iPhone

那是因为你是用 tcp/ip 协议通讯的，这本来就已经不是第二层协议了

xfspace

2017-07-08 11:08:58 +08:00 via Android

程序基于 IP 开发的，你不配 IP 怎么通讯？
你可以造个轮子，用 MAC 通讯
二层同一广播域同一子网可以不设网关

jtsai

2017-07-08 11:10:18 +08:00 via Android

@wwqgtxx 我自己也怀疑过单片机这样通信可以就可以，被电脑强迫封装一定要 ip 了

chinawrj

2017-07-08 11:16:32 +08:00 via Android

@jtsai 你所谓的通信已经自认为是 IP 了。以太网不仅仅可以是 IPV4，还可以 IPV6，还可以裸包。

Septembers

2017-07-08 11:18:28 +08:00

你可以实现 MAC 层 telnet
see https://github.com/haakonnessjoen/MAC-Telnet

jtsai

2017-07-08 11:20:18 +08:00

@chinawrj 更上层的协议在以太网帧的 Payload (Data) 里？像你说的 ip 包

wwqgtxx

2017-07-08 11:34:09 +08:00 via iPhone

@jtsai 你用 wireshark 抓个包看看就知道原始包到底长啥样了

mazyi

2017-07-08 11:55:22 +08:00 via iPhone

好好看书，计算机网络。

oska874

2017-07-08 13:17:22 +08:00

计算机网络得重学。

crazycen

2017-07-08 13:26:30 +08:00

大学有本书，叫计算机网络！

Betacoefficient

2017-07-08 13:32:25 +08:00

看书都不仔细，当然有可能是记性不好。多去背一下计算机网络及其相关的知识。

AntonChen

2017-07-08 13:48:47 +08:00 via iPhone

ROS 的 WinBox 能用 MAC 地址连接

baicheng

2017-07-08 14:03:40 +08:00 via iPhone

不是很懂楼主的意思。
从以太网帧格式里头没有看到需要直接填 IP 地址的字段，但 Data 字段指的是上层 IP 层的数据帧，需要 IP 地址。
局域网内 A 与 B 电脑的直接通信过程是：
A 的应用层数据->A 的传输层（ TCP/UDP ）->A 的网络层（ IP ）->A 的数据链路层（以太网）->A 的物理层->B 的物理层->B 的数据链路层->B 的网络层->B 的传输层->B 的应用层

在局域网内直接通过数据链路层实现通信是 OK 的，不过得自己写程序了。

lhwj1988

2017-07-08 15:31:24 +08:00 via iPhone

很少有只用 mac 地址通信的应用软件，都是基于 ip 地址通信的，arp 协议负责转换 ip 与 mac 地址

luoqeng

2017-07-08 15:32:56 +08:00

楼主听说过 IPX/SPX 协议没

bravecarrot

2017-07-08 16:16:47 +08:00 via iPhone

没太看懂楼主的意思，也没看到需要设置 ip 的地方。
原则上你可以操纵每一层的通信内容。操纵对应的硬件设备即可

通常说的 A-交换机-B 是为了帮助大家理解其真实过程。在用户使用的时候，还是对网络层的内容设置比较方便即 a 的 ip-a 的 mac-网线-交换机-网线-b 的 mac-b 的 ip

jtsai

2017-07-08 16:36:20 +08:00

@baicheng
@bravecarrot 感谢，没看懂意思请看二楼我的补充。

其实我已经弄明白了。哈哈，二层不是可以直接通过 mac 通信吗？为什么设置 ip，因为通信的程序要 ip。

日常使用的软件是没有直接使用二层交流的。纯粹的二层通信、直过 mac 地址通信是可以实现的。但是更高层的通信更强大，所以软件们就直接使用更高层的了。

理解如果有误导，请帮忙指正。

feather12315

2017-07-08 17:18:47 +08:00 via Android

需要搞明白：IP 的作用是什么？
俩个字概括：寻路。
总线型的网络拓扑，任何连接在总线上的设备，都可以监听并收到这条链路上任何设备发出的包（网卡需要设置成混杂模式才可以收到）。而且，NIC （网络接口卡）的地址（以太网是 MAC ）是一般是唯一的（虽说一般，但可以认为是唯一的），也可以唯一确定一个局域网的设备。

那为什么还需要 IP 呢？

世界上不止一个局域网呀，许许多多的局域网，怎么路由这些数据包？网络号便是这个作用。（关键词：域间路由）。自治系统都有一个网络号，内部再划分好多小的自治域。每个自治域都有唯一的网络号。每一个局域网内的所有 IP 构成这个网络。

chinawrj

2017-07-08 17:42:28 +08:00 via Android

@jtsai 是的。ARP 也是可以在以太网上的。还有很多，具体看以太网帧的 type 定义。我记得 IP 是 0806 ？忘了

billlee

2017-07-08 17:55:05 +08:00

你用过拨号宽带吗？你用网卡连 MODEOM 走 PPPoE 拨号的时候，电脑的以太网卡和 MODEM 都是不需要配置 IP 地址的。

pigzilla

2017-07-09 00:02:39 +08:00

lz 还是太年轻，去搜索下 NetWare 和 IPX 吧。