IP 地址 與硬件地址

什麼是IP地址 硬件地址?

硬件地址,也叫物理地址或MAC地址,一般都是在網卡出廠時就確定不可以更改的地址,MAC地址共六個字節大小,用十六進制表示,冒號隔開,例如 00:0E:FA:03:90
MAC地址是數據鏈路層和物理層使用的地址。

IP地址分爲IPV4和IPV6,IPV4一個四個字節大小的數字,爲了好看,通常用點分十進制來表示,例如:127.0.0.1
IP地址是網絡層及以上各層使用的地址,是一種邏輯地址(之所以叫邏輯地址,是因爲IP地址是用軟件實現的)。

數據發送時地址的使用

發送數據時,數據從高層到底層逐層封裝,然後遞達通信鏈路上進行傳輸,使用IP地址的IP數據報交給鏈路層後就被封裝成了MAC幀,MAC幀在傳送時使用的源地址和目的地址都是硬件地址,這兩個硬件地址都被寫入MAC幀首部中。
在這裏插入圖片描述
當主機或路由器接收到MAC幀根據的是MAC幀首部中的硬件地址,數據鏈路層並看不到隱藏在MAC幀數據部分的IP地址,只有剝去MAC幀中的首部和尾部並將數據交給網絡層後,網絡層才能在IP數據報的首部中找到源IP地址和目的IP地址。

總結:
IP地址被寫入IP數據報的首部,硬件地址被寫入MAC幀首部。
網絡層及以上各層使用的是IP地址,而數據鏈路層及以下層使用的是硬件地址。
IP數據報在鏈路層被寫入MAC幀,稱爲MAC幀的數據部分,因而在鏈路層看不見數據報的IP地址

案例分析

如圖是連個路由器連接起來的三個局域網,現在假設主機H1要和主機H2進行通信,IP地址分別是IP1和IP2,硬件地址分別是HA1和HA2。路由器分別連接到兩個局域網,因此有兩個硬件地址。
通信路徑:主機H1 --> 路由器R1 --> 路由器R2 --> 主機H2
在這裏插入圖片描述
下圖特別強調了IP地址和MAC地址的用途:
1) IP層只能看到IP數據報。
2) 路由器包括了網絡層及以下各層的功能,網絡層得到IP數據報中的源IP地址和目的IP地址,但是路由器只會根據目的IP地址進行路由選擇。
3) 鏈路層只能看見硬件地址,並不知道IP地址。
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主要參考書籍 《計算機網絡第五版》

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