浅谈对MAC地址的理解

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浅谈对MAC地址的理解

2024-06-18 02:56| 来源: 网络整理| 查看: 265

MAC子层即媒体接入控制层,属于OSI模型中数据链路层下层子层。它定义了数据帧怎样在介质上进行传输。 在局域网中,硬件地址又称为物理地址或MAC地址(因为这种地址用在MAC帧中)。 局域网使用的是广播信道。因此,媒体接入控制(或称介质访问控制),需要解决的是如何使多用户能合理而方便地共享通信介质,负责局域网内寻址和介质争用的问题。

首先先来了解“地址”这件事,在谢希仁所编著的《计算机网络》一书中,提及到:严格地讲,局域网的“地址”应当是每个站的“名字”或标识符。

怎么去理解呢?

他是这样解释的:IEEE802标准为局域网规定了48位的全球地址(一般简称为“地址”),是指局域网上的每一台计算机中固化在适配器的ROM中的地址。因此,若我们更换适配器,这台计算机的局域网的“地址”会改变,即使计算机的地理位置没有改变,所接入的局域网也没有改变。相反,若计算机所处的地理位置改变,但只要电脑中的适配器不变,那么该电脑在北京的局域网中的“地址”仍然和它在南京的局域网中的“地址”一样。 简单来说,“地址”并非指实际地理位置,只是这48位二进制的“名字”很不像一般计算机的名字,于是人们还是习惯把这48位的“名字”称为“地址”。这对初学者来说,是需要去辨析清楚的。 这里还需注意的一点是,如果连接在局域网上的主机或路由器安装有多个适配器,那么这样的主机或路由器就有多个“地址”。

现在的局域网适配器使用的都是6字节的MAC地址,即48位。 只要不更改自己的MAC地址,MAC地址在世界是惟一的。形象地说,MAC地址就如同身份证上的身份证号码,具有唯一性。 MAC地址的6个字节中,前3个字节(高位24bit)是机构唯一表示OUI,也就是厂家ID;后3个字节由厂家自行指派,称为扩展标识符,保证生产出的适配器没有重复地址(一个地址块可以生成2^24个不同的地址),这部分称为NIC ID。 用这种方式得到的48位地址称为EUI-48,EUI表示扩展的惟一标识符,MAC地址实际上就是适配器地址或适配器标识符。 注: 1、EUI-48的使用范围不局限于局域网的硬件地址,而是可以用于软件接口。 2、一个公司可能有几个OUI,也可能有几个公司合起来购买一个OUI

IEEE规定地址字段的第一个字节的最低位为I/G位 Individual/Group •I/G=1,表示地址字段是一个单个站地址 •I/G=0,表示组地址,进行多播 因此,IEEE只分配地址字段前3个字节的23位 这里的“最低位”有两种形式: •字节顺序为高位在前,第一个字节的最低位在其最右边 •字节顺序为低位在前,第一个字节的最低位在其最左边

IEEE还规定地址字段的第一个字节的最低第二位为G/L位 Global/Local •G/L=1,本地管理 •G/L=0,全球管理

适配器在网络上每收到一个MAC帧就先用硬件检查帧中的MAC地址 •若是发往本站就先收下,在进行其他处理 •否则丢弃此帧,不进行其他处理 “发往本站的帧”包括以下三种: •单播帧(一对一),其中的MAC地址与本站的硬件地址相同 •广播帧(一对全体),发送给本局域网上的所有站点(全1地址) •多播帧(一对多),发送给本局域网上的一部分站点

MAC帧的格式 使用最多的是以太网V2的MAC帧格式。 在这里插入图片描述 以太网V2的MAC帧由5个字段组成,分别是目的地址和源地址字段、类型字段、数据字段、FCS字段。 •类型字段,标志上一层使用的协议,以便把收到的MAC帧的数据上交给上一层的这个协议。0x0800:IPv4协议 0x8106:ARP协议 0x86DD:IPv6协议 •数据字段,数据字段最小长度46=最小长度64-6-6-2-4,当数据字段长度小于46字节时,应在数据字段后面加入整数字节的填充字段,以保证以太网的MAC帧长不小于64字节 •帧序列FCS(使用CRC检验,之前的博客已经介绍过),检验范围不包括下面提到的前同步码和帧开始定界符。 •在帧的前面插入的8字节中的第一个字段共7个字节,是前同步码,用来迅速实现MAC帧的比特同步:使接收端的适配器在接收MAC帧时能迅速调整其时钟频率,使它和发送端的时钟同步。第二个字段是帧开始定界符,表示后面的信息就是MAC帧。 有效的以太网MAC帧长度为64~1518字节。

以下关于MAC地址的说法中错误的是 A、MAC地址在每次启动后不会改变 B、MAC地址一共有24比特,它们从出厂时就被固化在网卡中 C、MAC地址也称做物理地址,或通常所说的计算机的硬件地址 D、MAC地址是全球唯一的

答案为B 补充: 以太网适配器还可设置为一种特殊的工作方式,即混杂方式。这种适配器只要“听到”有帧在以太网上传输都会悄悄接收下来,不管这些帧发往哪个站。这样的工作方式不中断其他站点的通信,实际上是“窃听”其他站点的通信。网络上的黑客常利用这种方法非法获取网上用户的口令。但这种方式有时非常有用,例如,网络维护和管理人员需要用这种方式来监视和分析以太网上的流量,以便找出提高网络性能的具体措施。有利有弊,全看人们怎么去使用了。



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