我們前面講過IP地址,說IP地址能夠讓我們在網絡世界裡找到我們的目标主機,但是有了IP地址為什麼還要MAC地址呢?IP地址和MAC地址又有什麼差别呢?
我認為IP地址和MAC地址可以類比生活中寄快遞的過程。
我們知道數據存在封裝和解封裝的過程,當一個應用層數據經過傳輸層、網絡層、數據鍊路層、物理層的封裝就到達了我們的主機,主機經過解封裝又成為了我們可以識别的數據,就像我們生活中寄快遞時将物品放進包裹中,包裹經過快遞小哥一次次的轉接到達我們的手中,而數據在路由器之間的跳轉也可以看作是不同地區快遞小哥對物流的交接。
1、什麼是IP地址?
在互聯網中,一台主機隻有一個IP地址,IP地址用于在TCP/IP通信協議中标記每台計算機的地址,而IP地址其實等價于快遞包裹上的收件地址,快遞員通過收件人地址将包裹在出發地到目的地之間通過不同地區之間的物流中轉最後将包裹送到收件人的手中。
IP地址也是類似的,我們通過IP地址的網絡位可以确定某個主機所在網絡的位置,從而明确一條數據轉發的路徑。通過路由器不斷尋址找到目的網段。
那麼,都找到它在哪了為什麼還要MAC地址呢?
MAC地址MAC地址等價于快遞包裹上的收件人,是用來确認對方信息的,就如同快遞跨越幾個城市來到你面前,快遞員需要和你确認以下收件人是否正确,才會把包裹交給你一樣。
這個過程可對應網絡中同一個交換機或集線器連接的局域網通信,在局域網中通信需要通過MAC地址表記錄主機和接口的映射關系來進行通信。
在通信過程中,我們會将數據封裝成幀,這時就會插入源mac地址和目的mac地址(如果不知到對方mac地址會發送arp廣播報文獲取對方mac地址)。以太網幀結構:
什麼時候用到IP尋址?什麼時候用到MAC尋址?
雖然同一網段也會用到ip地址,但是它在局域網中不起作用,因為arp是用于網絡中尋址的,而在局域網中我們不需要用到網關進行通信,隻需要找到目的MAC即可。
(在arp廣播時,作為收到包的主機解包時判定的依據,判定自己是否為目的主機,從而選擇是否回應arp應答)。
IP地址的使用條件,是在跨網絡的時候,兩個網絡之間想要進行通信需要通過一個媒介,因為在網絡内部的主機定位不到網絡外的某個主機,即使他們隻隔了一個網段。
而跨網段的媒介就是路由器,隻要把ip地址告訴它,他就能找到對方所在的網絡。
如上圖,192.168.1.1和192.168.1.2(掩碼均為24位)是同一個網段,也就是說我們在同一個屋子裡我隻要叫你的名字就可以把東西傳遞給你,而192.168.2.1 和192.168.1.1(掩碼均為24位)并不在同一個網段,它在一個很遙遠的地方,我要把我的東西給他必須給他寄快遞,而且快遞上肯定得指名道姓他是誰!
那麼一說,大家理解了嗎?為什麼有了IP地址還需要MAC地址?那肯定是因為不同場景傳遞的方式不同,參數也就不同了。
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