3.7 MAC地址、IP地址、ARP协议

• MAC地址：MAC子层。 数据链路层
• IP地址：TCP\IP 体系结构中网际层使用的地址。 网际层
• ARP协议属于TCP\IP体系结构的网际层，通过IP地址获取MAC地址。 网际层

MAC地址

• 广播信道，每个主机都要有唯一标识，即数据链路层地址
• MAC（Media Access Control）媒体接入控制，携带标识发送主机和接收主机的地址
• MAC地址有时被称为物理地址，但是不属于物理层

• 主机包含两个网络适配器：有限局域网适配器、无线局域网适配器
• MAC地址是对网络上各接口的唯一标识，而不是对网络上各个设备的唯一标识

IEEE 802局域网的MAC地址格式

字节发送顺序：第一字节 ——————> 第六子节

字节内的比特发送顺序：b0——————>b7

单播MAC地址

广播MAC地址

多播MAC地址

最后一位不能被2整除，就是多播地址

IP地址

IP地址：因特网上的主机和路由器所使用的地址，用于标识两部分信息

• 网络编号：标识因特网上数以百万计的网络
• 主机编号：标识同一网络上不同主机（或路由器各接口）

不接入网络，可只使用MAC地址，但是如果要接入因特网，必须同时使用IP地址和MAC地址

网络体系结构看IP地址和MAC地址

数据包转发过程中IP地址与MAC地址的变化情况

• 数据包转发过程中源IP地址和目的IP地址保持不变
• 数据包转发过程中源MAC地址和目的MAC地址逐个链路（或逐个网络）改变

ARP协议

主机B已知主机C的IP地址，但是不知道其MAC地址，所以需要发送广播请求，获取到主机C的MAC地址

广播到了A和C，分别交付给上层处理，并获取响应

C确认请求报文后，发送ARP响应报文（单播）

传送给其他主机，主机交由上层处理

主机B将主机C的MAC地址记录到自己的ARP高速缓存表中

• 动态：自动获取，生命周期默认为两分钟
• 静态：手工设置，不同操作系统下的生命周期不同，例如系统重启后不存在或系统重启后依然有效

注意⚠️：

• ARP协议只能在一段网络内使用，不能够跨网络
• 跨网络，ARP协议是逐段链路使用的