网络编程——MAC地址、IP地址和子网掩码

MAC地址、IP地址和子网掩码

一、MAC地址：硬件身份证

1、MAC地址的概念

MAC地址，即媒体访问控制地址（Media Access Control Address），是一个用于唯一标识网络设备的物理地址。每个网络接口卡（NIC）都会被分配一个全球唯一的MAC地址，它通常由48bit的值12个十六进制数字组成，被分为6组，用冒号或连字符隔开。前三组是厂商ID后三组是设备ID，MAC地址既是硬件的身份证，也可以看作是设备的数字指纹。

2、MAC地址的作用

①设备识别： 在局域网（LAN）中，设备使用MAC地址来识别彼此，确保数据包被正确地发送到目标设备。
②帧识别： 在以太网通信中，数据帧中包含源MAC地址和目标MAC地址，帮助交换机和路由器决定数据包的传递路径。
③网络管理： 网络管理员可以根据MAC地址设置访问控制列表（ACL），限制或允许特定设备访问网络资源。

二、IP地址

1、IP概念

IP地址是一种Internet上的主机编址方式，也称为网际协议地址 ， IP地址是任意一台主机在网络中的唯一标识

2、IP地址分类

IPV4：占32位
IPV6：占128位

3、IPV4地址的组成

IPV4一般使用点分十进制来表示，如：192.168.16.209

使用32bit，由(网络ID，主机D)两部分组成
子网ID：IP地址中由子网淹码中1盖的连续位
主机ID：IP地址中由子网掩码中0覆盖的连续位

4、IP地址的特点

子网ID不同的网络不能直接通信，如果要通信则需要路由器转发
主机ID 全为0的IP地址表示网段地址
主机ID 全为1的IP 地址表示该网段的广播地址

5、IPV4地址分类

A类网络：

以0开头的是A类网络 – 美国高校、国内大型公司
默认8bit子网ID，第一位位0
范围：0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

B类网络:

以10开头的是B类网络 – 私有IP
默认16bit子网ID，前两位为10
范围：128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

C类网络 :

以110开头的是C类网络 – 私有IP 前3个字节为网络号，后1个字节为主机号
默认24bit子网ID，前三位为110
范围：192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

D类网络 ：

以1110开头的是D类网络 – 一般用于设置组播IP
前四位为1110
范围：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

E类网络

以11110开头，保留为今后使用
前五位为11110
范围：240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

全0地址不能使用，主机号全为1的为广播地址

6、私有IP地址

公有IP (可直按连按 Internet)：经由InterNIC所统一规划的IP私有IP(不可直接连接Iternet )：主要用于局城网络内的主机联机规划

7、回环（环回）地址

通常 127.0.0.1 称为回坏地址
功能：主要是测试本机的网络配置，能ping通127.0.0.1说明木机的网卡和IP协议安装都没有问题
注意：
127.0.0.1~127.255.255.254中的任何地都将回环到本地主机中不属于任何一个有类别地址类,它代表设备的本地虚拟接口，主要用于本主机测试用的

三、子网掩码

1、子网掩码概念

子网掩码 (subnet mask) 又叫网络码、地址码是一个 32bit 由1和0 组成的数值，并且1和0分别连续

2、作用

指明IP 地址中哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机号

3、特点

必须结合IP 地址一起使用，不能单独存在
IP 地址中由子网掩码中 1 覆盖的连续位为子网ID,其余为主机ID

4、子网掩码的表现形式

192.168.220.0/255.255.255.0
192.168.220.0/24
手动进行配置如下(linux)

ifconfig ethe 10.0.31.96 netmask 255.255.255.0

默认的子网掩码
A类IP地址子网掩码：255.0.0.0
B类IP地址子网掩码：255.255.0.0
C类IP地址子网掩码：255.255.255.0