【网络协议笔记】mac地址和ip地址简介
1.MAC地址
每个网卡都有一个唯一(6个字节48bit)的MAC地址(Media Access Control Address)。
这个地址是由硬件设备生成的，是网络设备的唯一标识。
固化在网卡的ROM中，有IEEE802标准规定的MAC地址格式。
| 组织唯一标识符 | 网络接口标识符 |
|---|---|
| 40-55-82 | TA-BC-D6 |
当48位都是1，代表的是广播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF
mac地址可以修改:当遇到限制MAC上网时，修改成白名单的MAC地址就能蹭网。
MAC地址的获取： 当不知道对方的MAC地址时，可以通过发送ARP广播后去对方的MAC地址。
通过ARP协议获取得对方MAC地址会动态的缓存到本机(默认2分钟)。
2.IP地址
IP地址(Internet Protocol Address): 互联网山的每个主机都有一个IP地址。
目前有2个版本: IPv4版本(32bit 4个字节)，IPv6版本(128bit 16个字节)。
2.1 IP地址的组成
2.2 子网掩码subnet mask
我们查看IP会看到一下两种地址。
IP地址: 192.168.1.10
子网掩码: 255.255.255.0
每一个IP地址都有一个子网掩码，每一个子网掩码都是一个32位的二进制数，每一位代表一个IP地址的每一位。
子网掩码的作用是什么？ 用子网掩码来计算IP的【网段network segment】。
我们知道两个设备的IP地址如果是在不同的网段，是不能通信的。
先看下图:
图片备用地址
图中第1行是ip地址，第二行是子网掩码，第三行是网段。
网段是怎么计算出来的？子网掩码的数字是1，就取IP地址的值，子网掩码的数字是0，结果就是0。
1111 1111 是 255。
那上述的
IP地址: 192.168.1.10
子网掩码: 255.255.255.0
网段是 192.168.1.0
2.3 IP地址分类
IP地址根据网络ID的不同分为5种类型，A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。
下面看看这个几个分类是如何分的。
A类地址: 网络ID（8bit）必须是0开头。
B类地址: 网络ID（16bit）必须是10开头。
C类地址: 网络ID（24bit）必须是110开头。
D类地址: 1110开头，多播地址。
E类地址: 1111开头，为今后保留。
2.4 子网掩码的CIDR表示法
子网掩码CIDR(Classless Inter-Domain Routing)表示方法如下:
192.168.1.100/24 => 代表子网掩码有24个1，也就是 255.255.255.0
123.168.100.39/16 => 代表子网掩码有16个1，也就是 255.255.0.0
那如果这样呢？
123.168.100.39/15 => 代表子网掩码有15个1，也就是 255.254.0.0
2.5 子网subnetwork
IPv4用A类B类C类划分，会浪费很多资源。
举例子我分到了B类地址，但是我只需要一半的资源，那剩下的一般是不是浪费了？
为了防止这种现象发生，就需要用到子网。
我们看看下列图:
图片备用地址
我们在16字节IP地址的后面再加一个0 或 1 来区分B类地址，分别给其他的人。
这样加0的 分给一个人。加1的 分给另一个人就行了。
需要注意的是，这么区分的时候子网掩码的也需要有相对应调整，往后挪1位子网掩码也要多1个1。
如果需要分成4段，按就再往后的2位字节来区分就行了。
看看下图如何分4段:
图片备用地址
2.6 超网supernetting
那超网是什么呢？ 子网是网右边挪子网掩码，那超网是往左边挪。
看下图:
图片备用地址
那我们如何是区分超网和子网呢？
很简单，先看是IP地址类型，再看子网掩码是往那边挪的。
举例子: 192.168.1.10/25 就是子网，192.168.1.10/23 就是超网。
2.7 练习
计算机A: 192.168.0.10/24 计算机B: 192.168.10.10/16
直链(交叉线)能通信吗？
我们先算一算两个计算机的网段:
计算机A的网段 => 192.168.0.0
计算机B的网段 => 192.168.0.0
看网段相同，貌似可以通信，但是计算机A给计算机B发通信的时候会先判断是不是在同一个网段里。
这时计算机A是没有计算机B的子网掩码，所以用自己的子网掩码来计算计算机B的网段后，计算出结果是网段不一样，所以发不出通信。
虽然计算机B是可以发送给计算机A，但是计算机A也不能发送给计算机B。所以他两是无法通讯的。
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