MAC地址和IP地址分別標識網絡設備,但它們在不同的級別完成工作。探索兩者之間的差異,并了解為什么兩者都是必要的。
互聯網上的每臺計算機或設備都有兩種類型的地址:其物理地址和互聯網地址。物理地址(也稱為媒體訪問控制或MAC地址)向同一本地網絡上的其他設備標識設備?;ヂ摼W地址(或IP地址)在全球范圍內標識設備。網絡數據包需要兩個地址才能到達其目的地。
MAC地址與IP地址
MAC地址和IP地址都用于標識網絡設備,但方式不同。MAC地址和IP地址之間的一些主要區別包括:
本地識別與全球識別;
第2層與第3層操作;
物理地址與邏輯地址;
位數;
地址分配和永久性;和
地址格式。
MAC地址負責本地標識,IP地址負責全局標識。這是MAC地址和IP地址之間的主要區別,它會影響它們在位數、地址分配和交互方面的差異。MAC地址僅在設備連接到的LAN上有效,一旦數據包離開該網絡,它就不會在數據流中使用或保留。
任何互聯網軟件(如網絡瀏覽器)都使用目的地的IP地址將數據定向到互聯網上的目的地。該地址入到網絡軟件堆棧發出的數據包中。人們很少直接使用地址號,而是使用DNS名稱,應用程序將其轉換為匹配的數字。
Internet路由器將數據包從源網絡移動到目標網絡,然后移動到連接目標設備的LAN。該本地網絡將IP地址轉換為MAC地址,將MAC地址添加到數據流中,并將數據發送到正確的設備。
MAC地址和IP地址之間的另一個區別是地址的分配方式。IP地址通過軟件配置綁定到網絡設備,網絡管理員可以隨時更改它。
本地網絡交換機維護將IP地址映射到MAC地址的地址解析協議(ARP)表。當路由器向交換機發送具有由IP地址指定的目標的數據包時,當將數據作為以太網幀轉發到設備時,它會使用ARP表來了解要附加到數據包的MAC地址。
什么是MAC地址?
媒體訪問控制是指控制如何將數據推送到網絡上的硬件。在用于網絡的OSI參考模型中,MAC是第2層或數據鏈路層設備,MAC地址是第2層地址。在當前的互聯網時代,大多數設備都通過以太網電纜進行物理連接,或使用Wi-Fi進行無線連接。這兩種方法都使用MAC地址來標識網絡上的設備。
MAC地址負責本地標識,IP地址負責全局標識。
MAC地址由12個十六進制數字組成,通常分為六對,用連字符分隔。MAC地址可從00-00-00-00-00-00-00通過FF-FF-FF-FF-FF-FF.數字的前半部分通常用作制造商ID,而后半部分是設備標識符。在當今幾乎所有的企業網絡設備中,無論是Wi-Fi還是以太網,這個數字在制造過程中都被硬編碼到設備中。
每個MAC地址對于設備上安裝的網卡都是唯一的,但設備識別位的數量是有限的,這意味著制造商確實會重復使用它們。每個制造商都有大約168萬個可用地址,因此當它刻錄MAC地址以FF-FF-FF結尾的設備時,它會從00-00-00重新開始。此方法假定具有相同地址的兩個設備極不可能最終位于同一本地網段中。
本地網絡上的任何兩臺設備都不應具有相同的MAC地址。如果發生這種情況,兩個設備都將出現通信問題,因為本地網絡會對哪個設備應該接收數據包感到困惑。當交換機向所有端口廣播數據包以查找預期接收方時,首先響應的設備將接收定向到它的數據包流。如果設備重新啟動、被帶走或關閉,則其他節點可能會接收數據包。
什么是IP地址?
IP控制互聯網上的設備如何通信并定義互聯網路由器的行為。它對應于OSI參考模型的第3層,即網絡層。互聯網最初是圍繞IP版本4(IPv4)構建的,并且正在向IPv6過渡。
IP地址標識全球互聯網上的設備,充當設備的邏輯地址來標識該網絡連接。IPv4地址由32位組成,通常寫為四個十進制數字或點分四位。可能的值范圍為000.000.000.000到255.255.255.255,盡管不允許或為特定目的保留許多可能的地址。
該地址結合了網絡標識和設備標識數據。網絡前綴介于8到31位之間,其余部分標識網絡上的設備。互聯網連接設備數量的穩定快速增長導致IPv4地址列表迫在眉睫,這是IPv6發展的幾個原因之一。
IPv6地址由128位組成,前64位保留用于網絡標識,后64位專用于標識網絡上的設備。地址寫為八組四個十六進制數字,用冒號分隔-例如,FEDC:BA98:7654:3210:0123:4567:89AB:CDEF。令人高興的是,許多約定可用于在編寫IPv6地址時縮短IPv6地址。