介质访问控制 (MAC) 是数据链路层以太网子层的下半层,由硬件(通常是计算机网卡)实现。

 
以太网 MAC 子层主要有两项职责:
  • 数据封装
  • 介质访问控制
数据封装
 
数据封装提供三项主要功能:
  • 帧定界
  • 编址
  • 错误检测
数据封装过程包括发送前的帧组装和收到帧时的帧解析。在构建帧时,MAC 层会向第 3 层 PDU 添加帧头和帧尾。帧的使用有助于比特的发送,因为会把它们组成比特组放在介质中和在接收节点接收。
 
成帧过程提供重要的定界符,用于标识组成帧的一组比特。此过程会对发送节点与接收节点进行同步。
 
封装过程还提供数据链路层编址。帧中加入的每个以太网帧头都含有物理地址(MAC 地址),使帧能够传送到目的节点。
 
数据封装的另一项功能是错误检测。每个以太网帧都包含帧尾,其中含有帧内容的循环冗余校验 (CRC)。在收到帧后,接收节点将会创建一个 CRC,与帧中的 CRC 进行比较。如果两个 CRC 的计算一致,就可以相信已正确无误地收到该帧。
 
介质访问控制
 
MAC 子层控制帧在介质中的位置以及从介质中删除帧。顾名思义,其功能是管理介质访问控制,包括启动帧的发送以及从冲突引起的发送故障中恢复。
 
逻辑拓扑
 
以太网的底层逻辑拓扑是一个多路访问总线,这表示该网段的所有节点(设备)共用介质,并且该网段中的所有节点都会接收其中任一节点发送的所有帧。
 
因为所有节点将接收所有帧,所以每个节点都必须确定其是否接受并处理收到的帧。这就需要检查帧中由 MAC 地址提供的编址。
 
以太网提供了一种用于确定节点如何共享介质访问的方法。传统以太网的介质访问控制方法是载波侦听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD)