MAC地址

本文来自个人博客 sunyongfeng.com。博客的文章保持更新，此文可能不是最新状态。

概述

MAC Address，Media Access Control Address，亦称为EHA（Ethernet Hardware Address）、硬件地址、物理地址（Physical Address）。在OSI节层模型中，属于第二层链路层概念。一个MAC地址唯一指定一台设备，全球唯一，并且通常烧写在固件中。

MAC地址由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）定义，有三种：MAC-48、EUI-48、EUI-64。EUI， Extended Unique Identifier。

MAC-48，地址空间48比特，支持2^48即281,474,976,710,656个MAC地址。MAC-48的设计目标是一百年内够用。常以16进制数表示MAC地址，通用表示方法有三种格式，如01-23-45-67-89-ab、01:23:45:67:89:ab和0123.4567.89ab。

组成

MAC地址如下图所示，其前3字节表示OUI（Organizationally Unique Identifier），由IEEE的注册管理机构给不同厂家分配的代码，区分不同的厂家，附IEEE当前OUI分配。后3字节由厂家自行分配。

MAC地址最高字节（MSB）的低第二位（LSb）表示这个MAC地址是全局的还是本地的，即U/L（Universal/Local）位，如果为0，表示是全局地址。所有的OUI这一位都是0。

MAC地址最高字节（MSB）的低第一位(LSb），表示这个MAC地址是单播还是多播。0表示单播。

MAC-48_Address.svg.png

MAC-48、EUI-48与EUI-64的关系

疑问：

• EUI-48 MA-L、MA-M、MA-S有没有可能冲突？
• EUI-48的MA-M/MA-S的应用？

EUI-48

IEEE的《Guidelines for 48-Bit Global Identifier (EUI-48)》对EUI-48标识符的使用范围进行定义：

• 用为IEEE 802或类IEEE 802网络设备的硬件地址。
• 用为特定硬件设备的标识，不需要为网络设备。

EUI-48有三种格式：

• 前24位由IEEE Registration Authority (IEEE RA) 分配，后24位由MA-L（MAC Address Block Large）的厂商或组织分配。这种格式即MAC-48。
• 前28位由IEEE RA分配，后20位由MA-M（MAC Address Block Medium）的厂商或组织分配。
• 前36位由IEEE RA分配，后12位由MA-S（MAC Address Block Small）分配。

EUI-64###

待整理

应用

（来自wikipedia）

MAC-48###

• Ethernet
• 802.11 wireless networks
• Bluetooth
• IEEE 802.5 token ring
• most other IEEE 802 networks
• Fiber Distributed Data Interface (FDDI)
• Asynchronous Transfer Mode (ATM), switched virtual connections only, as part of an NSAP address
• Fibre Channel and Serial Attached SCSI (as part of a World Wide Name)
• The ITU-T G.hn standard, which provides a way to create a high-speed (up to 1 gigabit/s) local area network using existing home wiring (power lines, phone lines and coaxial cables). The G.hn Application Protocol Convergence (APC) layer accepts Ethernet frames that use the MAC-48 format and encapsulates them into G.hn Medium Access Control Service Data Units (MSDUs).

EUI-64###

• FireWire
• IPv6 (Modified EUI-64 as the least-significant 64 bits of a unicast network address or link-local address when stateless autoconfiguration is used)
• ZigBee / 802.15.4 / 6LoWPAN wireless personal-area networks

特殊MAC地址

广播地址###

全F，在本VLAN内泛洪。

IANA注册###

详见ethernet-numbers，此处仅截取常见地址。

单播地址####

以00-00-5e开头：

• 00-01-00 to 00-01-FF VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) [RFC5798]
• 00-02-00 to 00-02-FF VRRP IPv6 (Virtual Router Redundancy Protocol IPv6) [RFC5798]
• 90-01-00 TRILL OAM [RFC7455]

组播地址####

以01-00-5e开头：

• 00-00-00 to 7F-FF-FF IPv4 Multicast [RFC1112]
• 80-00-00 to 8F-FF-FF MPLS Multicast [RFC5332]
• 90-00-00 MPLS-TP p2p [RFC7213]
• 90-00-01 Bidirectional Forwarding Detection (BFD) on Link Aggregation Group (LAG) Interfaces [RFC7130]
• 90-01-00 TRILL OAM [RFC7455]

映射组播IP为组播MAC地址转换

如下图（来自微软）所示，IPv4组播MAC地址为IANA定义，前25位固定。而组播IP为D类IP地址，其前4位固定为1110b。将组播IP的低23位直接映射到MAC地址的低23位，即可与前面固定的25位组成一个48位的MAC地址。

由于组播IP还有5位没有映射到MAC地址中，因此组播MAC地址与组播IP不是一一映射，而是一对多的关系，一个组播MAC地址对应32位组播IP地址。

IC212799.gif