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在以太网中是根据什么地址来区分不同的设备的

原创2022-07-25 14:20:39862 关注公众号:每天精选资源文章推送

在以太网中是根据“MAC”地址来区分不同的设备的。网络中每台设备都有一个唯一的网络标识,这个地址叫MAC地址或网卡地址,是一个用来确认网络设备位置的位址,由网络设备制造商生产时写在硬件内部。MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡,一台设备若有一或多个网卡,则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址。

本教程操作环境:windows7系统、Dell G3电脑。

在以太网中是根据“MAC”地址来区分不同的设备的。

MAC地址(英语:Media Access Control Address),直译为媒体存取控制位址,也称为局域网地址(LAN Address),MAC位址,以太网地址(Ethernet Address)或物理地址(Physical Address),它是一个用来确认网络设备位置的位址。在OSI模型中,第三层网络层负责IP地址,第二层数据链路层则负责MAC位址 。MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡,一台设备若有一或多个网卡,则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址。

MAC地址也叫物理地址、硬件地址,由网络设备制造商生产时烧录在网卡(Network lnterface Card)的EPROM(一种闪存芯片,通常可以通过程序擦写)。IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的,IP地址是32位的,而MAC地址则是48位的。

MAC地址的长度为48位(6个字节),通常表示为12个16进制数,如:00-16-EA-AE-3C-40就是一个MAC地址,其中前3个字节,16进制数00-16-EA代表网络硬件制造商的编号,它由IEEE(电气与电子工程师协会)分配,而后3个字节,16进制数AE-3C-40代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。只要不更改自己的MAC地址,MAC地址在世界是唯一的。形象地说,MAC地址就如同身份证上的身份证号码,具有唯一性。

MAC的结构

网络中每台设备都有一个唯一的网络标识,这个地址叫MAC地址或网卡地址,由网络设备制造商生产时写在硬件内部。MAC地址则是48位的(6个字节),通常表示为12个16进制数,每2个16进制数之间用冒号隔开,如08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC地址。具体如下图所示,其前3字节表示OUI(Organizationally Unique Identifier),是IEEE的注册管理机构给不同厂家分配的代码,区分不同的厂家。后3字节由厂家自行分配。

MAC地址最高字节(MSB)的低第二位(LSb)表示这个MAC地址是全局的还是本地的,即U/L(Universal/Local)位,如果为0,表示是全局地址。所有的OUI这一位都是0。

MAC地址最高字节(MSB)的低第一位(LSb),表示这个MAC地址是单播还是多播。0表示单播。

MAC的作用

IP 地址是基于逻辑的,比较灵活,不受硬件的限制,也容易记忆。而 MAC地址在一定程度上与硬件一致,是基于物理的,能够标识具体的网络节点。这两种地址各有优点,使用时也因条件不同而采取不同的地址。

大多数接入Internet的方式是把主机通过局域网组织在一起,然后再通过交换机或路由器等设备和 Internet 相连接。这样一来就出现了如何区分具体用户,防止 IP地址被盗用的问题。由于IP地址只是逻辑上的标识,任何人都能随意修改,因此不能用来具体标识一个用户。而 MAC地址则不然,它是固化在网卡里面的。从理论上讲,除非盗来硬件即网卡,否则一般是不能被冒名顶替的。基于 MAC 地址的这种特点,因此局域网采用了用MAC地址来标识具体用户的方法。

在具体的通信过程中,通过交换机内部的交换表把 MAC地址和 IP 地址一一对应。当有发送给本地局域网内一台主机的数据包时,交换机首先将数据包接收下来,然后把数据包中的 IP 地址按照交换表中的对应关系映射成 MAC地址,然后将数据包转发到对应的 MAC地址的主机上去。这样一来,即使某台主机盗用了这个 IP 地址,但由于此主机没有对应的 MAC地址,因此也不能收到数据包,发送过程和接收过程类似。

所以,无论是局域网,还是广域网中的计算机之间进行通信时,最终都表现为将数据包从某种形式的链路上的一个初始节点出发,从一个节点传递到另一个节点,最终传送到目的节点。数据包在这些节点之间的传递都是由 ARP(Address Resolution Protocol:地址解析协议)负责将IP地址映射到 MAC地址上来完成的。

身份证就是用来证明一个人的身份。平日身份证的作用并不是很大,但是到了有的关键时刻,必须有身份证来说明一个人的一切。那么,IP地址与MAC地址绑定,就如同在日常生活中一个人与身份证的关系。因为,IP地址可以随意的,但MAC地址是唯一说明IP地址身份的。例如,为防止IP地址被盗用,通常交换机的端口绑定(端口的MAC表使用静态表项),可以在每个交换机端口只连接一台主机的情况下防止修改MAC地址的盗用,如果是三层设备还可以提供交换机端口、IP地址和MAC地址三者的绑定。

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