‘壹’ 计算机网络与因特网里 提到的MAC地址是什么 他可以作为数据传输的基本单位吗 MAC的全称是什么
MAC地址是物理地址,每块网卡出厂的时候就被烧录在了芯片当中,全球唯一的地址。而IP地址是逻辑地址。
‘贰’ 计算机网络:MAC子层是什么能否用最简洁的话告诉我这个是啥,有什么用
MAC(Media Access Control,媒体访问控制)子层定义了数据包怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中,对连接介质的访问是“先来先服务”的。物理寻址在此处被定义,逻辑拓扑(信号通过物理拓扑的路径)也在此处被定义。线路控制、出错通知(不纠正)、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层实现。最简单就是说这是对计算机连接的物理层的一个操控空间
‘叁’ MAC地址和IP地址的区别与联系(计算机网络篇)
最近工作中,总是遇到mac地址的相关问题,于是在网上做一个知识整理,记得这些知识还是大二的时候学的计算机组成原理的知识,当时大学上课大家都懂的,以前挖的坑,未来总是要填的。
简单地说:ip地址是服务商给你的,mac地址是你的网卡物理地址。
一、IP地址
对于IP地址,相信大家都很熟悉,即指使用TCP/IP协议指定给主机的32位地址。IP地址由用点分隔开的4个8八位组构成,如192.168.0.1就是一个IP地址,这种写法叫点分十进制格式。IP地址由网络地址和主机地址两部分组成,分配给这两部分的位数随地址类(A类、B类、C类等)的不同而不同。网络地址用于路由选择,而主机地址用于在网络或子网内部寻找一个单独的主机。一个IP地址使得将来自源地址的数据通过路由而传送到目的地址变为可能。
二、MAC地址
对于MAC地址,由于我们不直接和它接触,所以大家不一定很熟悉。在OSI(Open System Interconnection,开放系统互连)7层网络协议(物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层)参考模型中,第二层为数据链路层(Data Link)。它包含两个子层,上一层是逻辑链路控制(LLC:Logical Link Control),下一层即是我们前面所提到的MAC(Media Access Control)层,即介质访问控制层。所谓介质(Media),是指传输信号所通过的多种物理环境。常用网络介质包括电缆(如:双绞线,同轴电缆,光纤),还有微波、激光、红外线等,有时也称介质为物理介质。MAC地址也叫物理地址、硬件地址或链路地址,由网络设备制造商生产时写在硬件内部。这个地址与网络无关,也即无论将带有这个地址的硬件(如网卡、集线器、路由器等)接入到网络的何处,它都有相同的MAC地址,MAC地址一般不可改变,不能由用户自己设定。
三、MAC地址的长度、表示方法、分配方法及其唯一性
MAC地址的长度为48位(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,其中前6位16进制数08:00:20代表网络硬件制造商的编号,它由IEEE(Istitute of Electrical and Electronics Engineers,电气与电子工程师协会)分配,而后3位16进制数0A:8C:6D代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。每个网络制造商必须确保它所制造的每个以太网设备都具有相同的前三字节以及不同的后三个字节。这样就可保证世界上每个以太网设备都具有唯一的MAC地址。
四、IP地址与MAC地址在互连网中的作用
既然每个以太网设备在出厂时都有一个唯一的MAC地址了,那为什么还需要为每台主机再分配一个IP地址呢?或者说为什么每台主机都分配唯一的IP地址了,为什么还要在网络设备(如网卡,集线器,路由器等)生产时内嵌一个唯一的MAC地址呢?主要原因有以下几点:(1)IP地址的分配是根据网络的拓朴结构,而不是根据谁制造了网络设置。若将高效的路由选择方案建立在设备制造商的基础上而不是网络所处的拓朴位置基础上,这种方案是不可行的。(2)当存在一个附加层的地址寻址时,设备更易于移动和维修。例如,如果一个以太网卡坏了,可以被更换,而无须取得一个新的IP地址。如果一个IP主机从一个网络移到另一个网络,可以给它一个新的IP地址,而无须换一个新的网卡。(3)无论是局域网,还是广域网中的计算机之间的通信,最终都表现为将数据包从某种形式的链路上的初始节点出发,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移动都是由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。下面我们来通过一个例子看看IP地址和MAC地址是怎样结合来传送数据包的。
假设网络上要将一个数据包(名为PAC)由北京的一台主机(名称为A,IP地址为IP_A,MAC地址为MAC_A)发送到华盛顿的一台主机(名称为B,IP地址为IP_B,MAC地址为MAC_B)。这两台主机之间不可能是直接连接起来的,因而数据包在传递时必然要经过许多中间节点(如路由器,服务器等等),我们假定在传输过程中要经过C1、C2、C3(其MAC地址分别为M1,M2,M3)三个节点。A在将PAC发出之前,先发送一个ARP请求,找到其要到达IP_B所必须经历的第一个中间节点C1的MAC地址M1,然后在其数据包中封装(Encapsulation)这些地址:IP_A、IP_B,MAC_A和M1。当PAC传到C1后,再由ARP根据其目的IP地址IP_B,找到其要经历的第二个中间节点C2的MAC地址M2,然后再将带有M2的数据包传送到C2。如此类推,直到最后找到带有IP地址为IP_B的B主机的地址MAC_B,最终传送给主机B。在传输过程中,IP_A、IP_B和MAC_A不变,而中间节点的MAC地址通过ARP在不断改变(M1,M2,M3),直至目的地址MAC_B。
综合上面所述,我们可以归纳出IP地址和MAC地址相同点是它们都唯一,不同的特点主要有:
1. 对于网络上的某一设备,如一台计算机或一台路由器,其IP地址可变(但必须唯一),而MAC地址不可变。我们可以根据需要给一台主机指定任意的IP地址,如我们可以给局域网上的某台计算机分配IP地址为192.168.0.112 ,也可以将它改成192.168.0.200。而任一网络设备(如网卡,路由器)一旦生产出来以后,其MAC地址永远唯一且不能由用户改变。
2. 长度不同。IP地址为32位,MAC地址为48位。
3. 分配依据不同。IP地址的分配是基于网络拓朴,MAC地址的分配是基于制造商。
4. 寻址协议层不同。IP地址应用于OSI第三层,即网络层,而MAC地址应用在OSI第二层,即数据链路层。 数据链路层协议可以使数据从一个节点传递到相同链路的另一个节点上(通过MAC地址),而网络层协议使数据可以从一个网络传递到另一个网络上(ARP根据目的IP地址,找到中间节点的MAC地址,通过中间节点传送,从而最终到达目的网络)。
mac地址和ip地址有什么区别
IP地址是指Internet协议使用的地址,而MAC地址是Ethernet协议使用的地址。IP地址与MAC地址之间并没有什么必然的联系,MAC地址是Ethernet网卡上带的地址,长度为48位。 每个Ethernet网卡生产厂家必须向IEEE组织申请一组MAC地址,在生产网卡时在网卡的串行EEPROM中写入一个唯一的MAC地址。任何两个Ethernet网卡的MAC地址,不管是哪一个厂家生产的都不应相同。Ethernet芯片厂家不必负责MAC地址的申请,MAC地址存在于每一个Ethernet包中,是Ethernet包头的组成部分,Ethernet交换机根据Ethernet包头中的MAC源地址和MAC目的地址实现包的交换和传递。
IP地址是Internet协议地址,每个Internet包必须带有IP地址,每个Internet服务提供商(ISP)必须向有关组织申请一组IP地址,然后一般是动态分配给其用户。IP地址现是32位长,正在扩充到128位。IP地址与MAC地址无关,因为Ethernet的用户,仍然可通过Modem连接Internet,取得一个动态的IP地址,这个地址每次可以不一致。IP地址通常工作于广域网,路由器处理的就是IP地址。 MAC地址工作于局域网,局域网之间的互连一般通过现有的公用网或专用线路,需要进行网间协议转换。可以在Ethernet上传送IP信息,此时IP地址只是Ethernet信息包数据域的一部分,Ethernet交换机或处理器看不见IP地址,只是将其作为普通数据处理。
原文链接:https://blog.csdn.net/yang_best/article/details/41643589
‘肆’ 网卡的物理地址也简称为mac地址
网卡的物理地址也被称为MAC地址。
在计算机网络中,MAC地址是每一个网络接口的唯一标识。它是一个由十六进制数字组成的字符串,通常表示为十六进制分号分隔的六个数字。例如:01:23:45:67:89:AB。
MAC地址由网络接口制造商分配,并且是在生产过程中写入网络接口硬件中的。它用于在计算机网络中标识和识别网络接口。
在计算机网络中,数据包是按照目标主机的MAC地址进行转发的。因此,MAC地址对于网络通信来说非常重要。
‘伍’ 计算机网络原理的目录
第1篇计算机网络组成
第1章计算机网络概述
1.1 计算机网络及其分类
计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。 关于计算机网络的最简单定义是:一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。
另外,从逻辑功能上看,计算机网络是以传输信息为基础目的,用通信线路将多个计算机连接起来的计算机系统的集合。一个计算机网络组成包括传输介质和通信设备。
从用户角度看,计算机网络它是这样定义的:存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。有它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统。
从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。 计算机网络就是由大量独立的、但相互连接起来的计算机来共同完成计算机任务。这些系统称为计算机网络(computer networks)
1.1.1计算机网络及其功能
1.1.2计算机网络的分类
1.1.3通信与计算机网络相关标准化组织
1.2 计算机网络组成
1.2.1计算机网络的拓扑结构
1.2.2链路
所谓链路就是从一个节点到相邻节点的一段物理线路,而中间没有任何其他的交换节点。
补充:在进行数据通信时,两个计算机之间的通信路径往往要经过许多段这样的链路。可见链路只是一条路径的组成部分。
1.2.3网络节点
节点是指一台电脑或其他设备与一个有独立地址和具有传送或接收数据功能的网络相连。节点可以是工作站、客户、网络用户或个人计算机,还可以是服务器、打印机和其他网络连接的设备。每一个工作站﹑服务器、终端设备、网络设备,即拥有自己唯一网络地址的设备都是网络节点。整个网络就是由这许许多多的网络节点组成的,把许多的网络节点用通信线路连接起来,形成一定的几何关系,这就是计算机网络拓扑。
各个网络节点通过网卡那里获得唯一的地址。每一张网卡在出厂的时候都会被厂家固化一个全球唯一的媒体介质访问层(Media Access Control)地址﹐使用者是不可能变更此地址的。这样的地址安排就如我们日常的家庭地址一样﹐是用来区分各自的身份的。您的网络必须有能力去区别这一个地址有别于其它的地址。在网络里面﹐有很多资料封包会由一个网络节点传送到另一个网络节点﹐同时要确定封包会被正确的传达目的地﹐而这个目的地就必须依靠这个网卡地址来认定了。
1.2.4协议
网络协议,也可简称协议,由三要素组成:
(1)语法:即数据与控制信息的结构或格式;
(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应;
(3)时序,即事件实现顺序的详细说明。
计算机通信网是由许多具有信息交换和处理能力的节点互连而成的。要使整个网络有条不紊地工作, 就要求每个节点必须遵守一些事先约定好的有关数据格式及时序等的规则。 这些为实现网络数据交换而建立的规则、约定或标准就称为网络协议。 协议是通信双方为了实现通信而设计的约定或通话规则。
协议总是指某一层的协议。准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。 是一系列的步骤: 它包括两方或多方,设计它的目的是要完成一项任务!
是对数据格式和计算机之间交换数据时必须遵守的规则的正式描述。简单的说,网络中的计算机要能够互相顺利的通信,就必须讲同样的语言,语言就相当于协议,它分为Ethernet、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP协议。 协议还有其他的特点:
1) 协议中的每个人都必须了解协议,并且预先知道所要完成的所有的步骤。
2) 协议中的每个人都必须同意并遵循它。
3) 协议必须是清楚的,每一步必须明确定义,并且不会引起误解。
在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议或通信协议
协议也可以这样说,就是连入网络的计算机都要遵循的一定的技术规范,关于硬件、软件和端口等的技术规范。
网络是一个信息交换的场所,所有接入网络的计算机都可以通过彼此之间的物理连设备进行信息交换,这种物理设备包括最常见的电缆、光缆、无线WAP和微波等,但是单纯拥有这些物理设备并不能实现信息的交换,这就好像人类的身体不能缺少大脑的支配一样,信息交换还要具备软件环境,这种“软件环境”是人类事先规定好的一些规则,被称作“协议”,有了协议,不同的电脑可以遵照相同的协议使用物理设备,并且不会造成相互之间的“不理解”。
这种协议很类似于“摩尔斯电码”,简单的一点一横,经过排列可以有万般变化,但是假如没有“对照表”,谁也无法理解一新产生的协议也大多是在基层协议基础上建立的,因而协议相对来说具有较高的安全机制,黑客很难发现协议中存在的安全问题直接入手进行网络攻击。但是对于某些新型协议,因为出现时间短、考虑欠周到,也可能会因安全问题而被黑客利用。
对于网络协议的讨论,更多人则认为:现今使用的基层协议在设计之初就存在安全隐患,因而无论网络进行什么样的改动,只要现今这种网络体系不进行根本变革,就一定无法消除其潜在的危险性。
数据在IP互联网中传送时会被封装为报文或封包。IP协议的独特之处在于:在报文交换网络中主机在传输数据之前,无须与先前未曾通信过的目的主机预先建立好一条特定的“通路”。互联网协议提供了一种“不可靠的”数据包传输机制(也被称作“尽力而为”);也就是说,它不保证数据能准确的传输。数据包在到达的时候可能已经损坏,顺序错乱(与其它一起传送的封包相比),产生冗余包,或者全部丢失。如果 应用需要保证可靠性,一般需要采取其他的方法,例如利用IP的上层协议控制。
网络协议通常由语法,语义和定时关系3部分组成。网络传输协议或简称为传送协议(Communications Protocol),是指计算机通信的共同语言。现在最普及的计算机通信为网络通信,所以“传送协议”一般都指计算机通信的传送协议,如:TCP/IP、NetBEUI等。然而,传送协议也存在于计算机的其他形式通信,例如:面向对象编程里面对象之间的通信;操作系统内不同程序之间的消息,都需要有一个传送协议,以确保传信双方能够沟通无间。
其他含义
协商:双方协议提高价格 对共同达到统一目的 可制定协议。
通俗概念:协议是做某些事情之前共同协商,共同达到统一目的,对统一达成问题作为书面形式共同约束。
协商好了就点仁义、仗义。协议要是用上了,那就是没意义了,也就是证明即将要结束协议。
定义
协议(protocol)是指两个或两个以上实体为了开展某项活动,经过协商后达成的一致意见。协议总是指某一层的协议。准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。
1.3课外实践参考——构建一个简单的局域网络
1.3.1双绞线
双绞线(Twisted Pair)是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕(一般以逆时针缠绕)在一起而制成的一种通用配线,属于信息通信网络传输介质。双绞线过去主要是用来传输模拟信号的,但现在同样适用于数字信号的传输。
双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。
双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成。采用这种方式,不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波干扰,而且可以降低自身信号的对外干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。
双绞线一般由两根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成,实际使用时,双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。典型的双绞线有四对的,也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的。这些我们称之为双绞线电缆。在双绞线电缆(也称双扭线电缆)内,不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说,扭绞长度在3.81cm至14cm内,按逆时针方向扭绞。相邻线对的扭绞长度在1.27cm以上,一般扭线的越密其抗干扰能力就越强,与其他传输介质相比,双绞线在传输距离,信道宽度和数据传输速率等方面均受到一定限制,但价格较为低廉。
1.3.2集线器
1.3.3 网卡
习题
第2章 中间节点上的通信技术
2.1交换技术的演变
2.1.1 电路交换
2.1.2存储-转发交换
2.1.3分组交换网络中的最佳帧长度
2.2虚电路与数据报
2.2.1分组交换的虚电路服务
2.2.2分组交换的数据报服务
2.2.3电路交换、虚电路与数据报的比较
2.3交换机
2.3.1交换机的功能
2.3.2交换单元分类
2.4路由节点上的通信
2.4.1路由器与路由表
2.4.2路由器的组成
2.4.3路由器技术的演进
习题
第3章链路上的数据传送技术
3.1基本通信方式
3.1.1通信工作模式
3.1.2并行传输与串行传输
3.1.3串行通信中的同步控制
3.2数据信号分析与信道特性
3.2.1信息、数据与信号
3.2.2数据信号分析
3.2.3信道的频率特性
3.3基带传输、频带传输与数据信号变换
3.3.1基带传输与频带传输
3.3.2数字信号的模拟调制
3.3.3模拟信号的数字编码——PCM技术
3.3.4数字编码
3.4信道的多路复用技术
3.4.1频分多路复用技术
3.4.2时分多路复用技术
3.4.3码分多路复用技术
3.4.4波分多路复用技术
3.5数据的可靠传输
3.5.1差错产生的原因与基本对策
3.5.2差错检测
3.5.3差错控制
3.6流量控制
3.6.1流量控制及其基本策略
3.6.2滑动窗口协议
习题
第2篇计算机网络体系结构
第4章ISO/OSI参考模型
4.1概述
4.1.1计算机网络的层次结构
4.1.2计算机网络层次结构中各层的基本功能
4.1.3计算机网络层次结构的多样性
4.1.4 ISO/OSI参考模型框架
4.2 ISO/OSI参考模型分层介绍
4.2.1物理层
4.2.2数据链路层
4.2.3网络层
4.2.4运输层
4.2.5会话层、表示层和应用层
4.3 ISO/OSI参考模型的进一步分析
4.3.1 OSI参考模型各层中的数据流动
4.3.2网络实体——服务与协议
4.3.3 ISO/OSl服务原语
习题
第5章局域网与IEEE 802模型
5.1局域网的技术特点与体系结构
5.1.1局域网概述
5.1.2局域网的MAC技术
5.1.3 IEEE 802模型
5.2以太网技术
5.2.1 CSMA/CD协议
5.2.2 IEEE 802.3与10 Mbps以太网
5.3无线局域网
5.3.1无线局域网的特点
5.:3.2 IEEE 802.11
5.3.3 CSMA/CA
5.3.4 Wi-Fi
5.4交换式局域网
5.4.1 网桥
5.4.2交换式以太网
5.4.3交换机工作机理
5.4.4虚拟局域网
5.4.5课外实践参考——交换机配置
5.5 i岛速以太网
5.5.1高速以太网的发展及特点
5.5.2 100 Base-T以太网
5.5.3千兆以太网
5.5.4万兆以太网
习题
第6章Internet与TCP/IP体系结构
6.1 概述
6.1.1 Internet
6.1.2 TCP/IP协议栈
6.1.3 TCP/IP与OSI参考模型的比较
6.2 IP协议
6.2.1有分类的IP地址结构
6.2.2 IP地址的无分类编址CIDR
6.2.3 IPv4分组格式
6.2.4课外实践参考——网络的TCP/IP参数设置
6.3网络接口层相关协议
6.3.1点对点协议PPP
6.3.2 IP地址解析协议
6.4网际控制消息协议ICMP
6.4.1 ICMP提供的服务
6.4.2 ICMP分组
6.4.3基于ICMP的应用
6.4.4课外实践参考——常用网络测试命令
6.5 IP路由
6.5.1路由器工作概述
6.5.2路由信息协议RIP
6.5.3开放式最短路径优先协议OSPF
6.5.4边界网关协议BGP
6.5.5课外实践参考——路由器的配置
6.5.6第三层交换
6.6 IPV6
6.6.1 IPv6及其目标
6.6.2 IPv6分组结构
6.6.3 IPv6地址
6.6.4从IPv4向IPv6的过渡
6.7 TCP/UDP协议
6.7.1 TCP服务的特征
6.7.2 TCP连接的可靠建立与释放
6.7.3 TcP传输的滑动窗口规则
6.7.4 TCP报文格式
6.7.5 UDP协议
6.7.6 TCP/UDP端口号的分配方法
习题
第3篇计算机网络应用及其开发
第7章应用层实体及其工作模式
7.1客户-服务器工作模式
7.1.1客户-服务器模式概述
7.1.2客户-服务器的应用方式
7.1.3中间件
7.2客户-服务器模式应用举例
7.2.1远程登录
7.2.2文件传输协议
7.2.3电子邮件传送协议
7.2.4简单网络管理协议
7.2.5超文本传输协议
习题
第8章计算机网络应用程序设计
8.1套接口API的有关概念
8.1.1 网络应用编程接口
8.1.2 socket编程模型及其类型
8.1.3 socket地址——应用进程的标识
8.1.4通信进程的阻塞与非阻塞方式
8.2基本socket函数
8.2.1初始化套接口——服务绑定socket()
8.2.2本地地址绑定bind()
8.2.3建立套接口连接——绑定远地服务器地址connect()
8.2.4套接口被动转换listen()
8.2.5从被动套接口的完成队列中接受一个连接请求accept()
8.2.6基本套接口I/O函数
8.2.7关闭套接口通道与撤销套接口
8.3基于TCP的socket程序设计
8.3.1 TCP有限状态机
8.3.2 TCP的C/s模型时序图
8.3.3一个简单的TCP网络通信程序
8.3.4阻塞模式下的TCP输入输出与超时控制
8.3.5非阻塞模式下的TcP输入输出
8.4基于UDP的socket程序设计
8.4.1 uDP编程模式
8.4.2一个简单的UDP客户一服务器程序
8.4.3非阻塞模式下的UDP客户一服务器程序
8.5输入输出多路复用
8.5.1输入输出多路复用的基本原理
8.5.2 select()函数及其应用
8.6并发服务器程序设计
8.6.1多进程并发服务器程序设计
8.6.2多线程并发服务器程序设计
习题
附录英文缩略语词汇表
参考文献