我一遍又一遍地遇到这个问题，但从未找到足够的答案。我想了解第2层网络和第3层网络之间的根本，理论上的区别，除了“ LAN仅用于一栋建筑物”或“ LAN使用MAC地址而不是IP地址”。
这两层都与连接各个机器有关，以便它们可以相互通信。第2层交换机使用的协议主要基于广播树和生成树，而第3层路由器使用更通用的算法，适用于具有复杂拓扑的大型网络。
假设您的办公室有连接局域网的计算机。为什么所有计算机都不能充当自己的路由器并使办公室成为第3层拓扑？
为什么整个互联网不只是一个大局域网？
是什么使我们无法将防火墙实现为任意第3层拓扑中的节点，而不是将其实现为网络层和链路层的接口？
我们为什么使用不同的协议（生成树还是路由）来解决同一问题？
链路层是电气（或照明等），它允许两个点（通常是集线器/交换机/路由器和主机）进行通信。最重要的是协议，例如mac地址的分布方式，数据包格式等。
OSI模型对如何定义它也有意见。来自：
https://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model#Layer_architecture
Layer Protocol data unit (PDU) Function[6]
Host layers
7 Application Data High-level APIs, including resource sharing, remote file access
6 Presentation Translation of data between a networking service and an application; including character encoding, data compression and encryption/decryption
5 Session Managing communication sessions, i.e. continuous exchange of information in the form of multiple back-and-forth transmissions between two nodes
4 Transport Segment, Datagram Reliable transmission of data segments between points on a network, including segmentation, acknowledgement and multiplexing
Media layers
3 Network Packet Structuring and managing a multi-node network, including addressing, routing and traffic control
2 Data link Frame Reliable transmission of data frames between two nodes connected by a physical layer
1 Physical Symbol Transmission and reception of raw bit streams over a physical medium
链接层是第2层，仅指定字节在两个节点之间流动，而不指定字节的格式-即第3层。
您随后的一些问题：
假设您的办公室有连接局域网的计算机。为什么所有计算机都不能充当自己的路由器并使办公室成为第3层拓扑？
您可以。这称为环形拓扑，每个节点必须确定给定的数据包是用于“我的主机”还是“某个其他主机”。如果是我的，我将其从应用程序的进一步通信和处理中删除。如果不是我的，我将其发送给下一个主机。这不是很有效，因为您依赖每个主机进行处理和转发，并且可能需要一段时间才能使数据包到达目的地。
您仍然需要所有其他层-例如如何在第4层中将应用程序数据与路由信息等隔离开来。第5+层通常是应用程序关注的问题（例如HTML中的会话令牌）。
为什么整个互联网不只是一个大局域网？
您可以从逻辑上这样思考。但是，从安全性和所有权的角度来看，隔离是有意义的。将IBM拥有的网络与Cisco拥有的网络分开是很有用的，因为IBM不想让它们的资源暴露给Cisco，反之亦然。责任转移-例如在ISP之间...一个数据包可能会从Comcast到Google再到Orange，并且每个感兴趣的团体都可能需要在边缘应用策略。
是什么使我们无法将防火墙实现为任意第3层拓扑中的节点，而不是将其实现为网络层和链路层的接口？
绝对没有。但是，如果还有其他到达目的地的路由，则恶意攻击者可能会发现该路由并避开防火墙。因此，通常存在以分隔路线形式出现气隙的情况。
在大型网络安装中，可以通过使用VLAN技术来提供此空隙，基本上可以在不提供单独布线的情况下限制连接性。
为什么我们使用不同的协议（生成树还是路由）来解决相同的问题？
生成树是一种发现网络如何连接以最有效地配置路由的方法。因此，它们不是解决同一问题的不同协议，而是彼此支持的不同网络应用程序。