3.7.1 MAC地址

MAC地址（Media Access Control address）是網(wǎng)絡設備（如網(wǎng)卡、無線網(wǎng)卡）在數(shù)據(jù)鏈路層上的唯一標識符。以下是有關MAC地址的一些要點：

描述：MAC地址是一個由48個二進制位（通常以十六進制表示）組成的全球唯一標識符，用于識別計算機網(wǎng)絡中每個網(wǎng)絡接口（NIC）的物理硬件地址。

功能：MAC地址用于在局域網(wǎng)中唯一標識網(wǎng)絡設備。它在數(shù)據(jù)鏈路層提供了直接的尋址能力，以便將數(shù)據(jù)從源設備發(fā)送到目標設備。

格式：MAC地址由六組以冒號或連字符分隔的十六進制數(shù)表示。例如，00:1A:2B:3C:4D:5E。前三組（24個二進制位）通常代表廠商識別碼（OUI，Organizationally Unique Identifier），后三組（24個二進制位）是為該廠商分配的設備唯一標識碼。

唯一性：每個網(wǎng)絡設備的MAC地址應該是唯一的，這樣可以確保在局域網(wǎng)中沒有重復的地址。唯一性由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）組織負責管理和分配。

廣播地址：MAC地址中的特殊地址之一是廣播地址（FF:FF:FF:FF:FF:FF）。當需要向局域網(wǎng)中的所有設備發(fā)送消息時，可以使用廣播地址。

MAC地址是一個本地地址，只在同一局域網(wǎng)內(nèi)有意義。在通過路由器連接到不同網(wǎng)絡之間進行通信時，需要使用IP地址來進行尋址。

MAC：是以太網(wǎng)的 MAC 子層所使用的地址，屬于數(shù)據(jù)鏈路層。
當多個主機連接在同一個廣播信道上，要想實現(xiàn)兩個主機之間進行通信，則每個主機必須有一個唯一的標識，即一個數(shù)據(jù)鏈路層地址。
在每個主機發(fā)送的楨中必須攜帶標識發(fā)送主機和接收主機的地址。由于這類地址是用于媒體接入控制MAC（Media Access Control）,因此這類地址被稱為MAC地址。

一般情況下，用戶主機會包含兩個網(wǎng)絡適配器：有線網(wǎng)絡適配器（有線網(wǎng)卡）和無線網(wǎng)絡適配器（無線網(wǎng)卡）。每個網(wǎng)絡適配器都有一個全球唯一的MAC地址。而交換機和網(wǎng)絡路由器往往擁有更多的網(wǎng)絡接口，所以會擁有更多的MAC地址。綜上：嚴格來說，MAC 地址是對網(wǎng)絡上各接口的唯一標識，而不是對網(wǎng)絡上各設備的唯一標識。

3.7.2 IP地址

IP 地址是因特網(wǎng)上的主機和路由器所使用的地址，用于標識兩部分信息：

• 網(wǎng)絡編號：標識因特網(wǎng)上數(shù)以百萬計的網(wǎng)絡
• 主機編號：標識同一網(wǎng)絡上不同主機（或路由器各接口）

IP地址屬于網(wǎng)絡層。

數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過程中IP地址與MAC地址的變化情況

3.7.3 ARP協(xié)議

ARP地址解析協(xié)議
ARP 協(xié)議只能在一段鏈路或者一個網(wǎng)絡上使用，而不能跨網(wǎng)絡使用。

ARP（Address Resolution Protocol）是一種用于將IP地址解析為物理地址（MAC地址）的網(wǎng)絡協(xié)議。以下是關于ARP協(xié)議的一些要點：

描述：ARP協(xié)議是在TCP/IP協(xié)議棧中的網(wǎng)絡層和數(shù)據(jù)鏈路層之間進行通信的協(xié)議。它通過發(fā)送特定的消息來獲取目標設備的MAC地址。

功能：ARP協(xié)議主要有兩個功能：

解析IP地址：當主機需要發(fā)送數(shù)據(jù)到一個目標IP地址時，它首先會檢查本地ARP緩存表以查找對應的MAC地址。如果緩存表中沒有該IP地址對應的MAC地址，則會發(fā)送一個ARP請求。

更新和維護ARP緩存：當主機接收到其他主機發(fā)來的ARP請求時，會更新本地ARP緩存，并向請求方回復自己的MAC地址以供其使用。
工作原理：當源主機要發(fā)送數(shù)據(jù)到目標主機時，它首先查找本地ARP緩存表。如果找到了目標IP地址對應的MAC地址，則直接發(fā)送數(shù)據(jù)幀到目標主機。如果沒有找到，則源主機會廣播一個ARP請求消息到本地網(wǎng)絡中的所有主機，請求目標主機的MAC地址。目標主機接收到該請求后，會向源主機發(fā)送一個ARP響應消息，其中包含了自己的MAC地址。源主機接收到響應后，就可以利用目標主機的MAC地址發(fā)送數(shù)據(jù)。

ARP緩存：每個主機都維護一個ARP緩存表（也稱為ARP緩存），用于保存IP地址和對應的MAC地址。這樣做可以避免頻繁地發(fā)送ARP請求。ARP緩存表中的條目具有一定的生存時間，超過該時間后將被認為是過期的并需要重新獲取。

ARP協(xié)議在局域網(wǎng)（LAN）環(huán)境中工作，通過廣播消息進行通信。對于跨越路由器的通信，可能需要使用其他協(xié)議，如RARP（Reverse Address Resolution Protocol）或者使用ARP代理等技術。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-541013.html

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