计算机网络湖科大微课堂笔记 p33-35 MAC地址IP地址以及ARP协议

Posted 2022-04-20 karshey

MAC地址

为什么要有MAC地址？原因如图：

MAC地址与帧：

MAC地址也被称为物理地址、硬件地址：因为它被固化在网卡上。

总览：

IEEE 802局域网的MAC地址格式

MAC地址发送顺序

举例：单播、广播、多播
单播：
主机B想给C发一个单播帧，于是在帧中的源地址填上自己的MAC地址，目的地址填上C的MAC地址。B发送出去后AC都能收到，A发现不匹配就丢弃该帧，C发现匹配所以接收该帧并将其交给上层处理。

广播：
主机B想发送广播帧，于是它先构建一个广播帧：源地址为自己的MAC地址，目的地址为广播地址（FF-FF-FF-FF）。发送出去后AC都能收到，AC发现该帧是广播帧，于是都接收。

多播：
多播地址07-E0-12-F6-2A-D8，其中07的二进制表示0000 0111，最后一位是1，所以它是多播地址。
实际上，如果该数是奇数，则它的最后一位一定是1，则它一定是多播地址。
这个例子中，A想发送多播帧，于是在帧的源地址填上自己的地址，目的地址填上多播地址，BCD都能收到该帧，其中，BC发现该帧的目的地址在自己的多播组列表中，于是BC接收该帧，D丢弃该帧。

小结

IP地址

网络N8中有三个接口，它们分别是：

• 192.168.0.1
• 192.168.0.2
• 192.168.0.254
  前三个十进制数表是网络编号，后一个是主机编号。同一个网络的网络编号相同。
  并不是所有的网络编号和主机编号都是这样分的。（在后序网络层会详细介绍）

从网络体系结构看IP地址与MAC地址

IP地址被封装在网络层首部。
MAC地址被封装在链路层首部。

数据包在转发过程中IP地址与MAC地址的变化情况

如何通过IP地址得知MAC地址？下节课的ARP协议会讲：

小结

例题

解：
D。

ARP协议

假设主机B想给主机C发送数据，且主机B只知道主机C的IP地址，不知道它的MAC地址。

于是主机B先查自己的ARP高速缓存表：里面记录了IP地址与其对应的MAC地址：

但是表里只有A的IP地址和MAC地址的对应，没有C的IP与MAC地址的对应，于是B就发送一个**ARP请求报文（广播帧）**来询问C的MAC地址。
主机A和C都会受到该广播帧，然后C会回复（单播帧）。

B收到C的单播帧后，就把其IP地址和MAC地址的信息存在它的ARP高速缓存表中，然后就可以给C发送数据包了。

IP地址与MAC地址的对应类型分为静态和动态两种：
对于动态，其生命周期结束后就会自动删除：这是因为IP地址和MAC地址的关系不是永久有效的。
比如，主机的网卡坏了，更换网卡后MAC地址就改变了，但IP地址没有变。

ARP的使用是逐段链路进行的，不能跨网络使用

总结