详解TCP/IP协议第五篇：详细介绍网络传输中的地址

文章目录

一：通信中地址简介        

1：地址的唯一性

(一)：唯一性狭义概念

(二)：唯一性广义概念        

2：地址的层次性

(一)：地址分层的意义

(二)：MAC地址优劣

(三)：IP地址的便利

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一：通信中地址简介        

        通信传输中，发送端和接收端可以被视为通信主体。它们都能由一个所谓“地址”的信息加以标识出来。当人们使用电话时，电话号码就相当于“地址”。当人们选择写信时，通信地址加上姓名就相当于“地址”。

        在计算机通信当中，这种地址的概念显得要复杂一些。因为在实际的网络通信当中，每一层的协议所使用的地址都不尽相同。TCP/IP 通信中使用 MAC 地址、IP 地址等信息作为地。甚至在应用层中，可以将电子邮件地址作为网络通信的地址。

1：地址的唯一性

(一)：唯一性狭义概念

        一个地址必须明确地表示一个主体对象。在同一个通信网络中不允许有两个相同地址的通信主体存在。这也就是地址的唯一性。

(二)：唯一性广义概念        

        到此为止，读者可能会有一个疑问。前面提到，在同一个通信网络中不允许有两个相同地址的通信主体存在。这在单播通信中还好理解，因为通信两端都是单一的主机。那么对于广播、多播、任播通信该如何理解呢?岂不是通信接收端都被赋予了同一个地址?其实，在某种程度上，这样理解有一定的合理性。在上述这些通信方式中，接收端设备可能不止一个。为此，可以对这些由多个设备组成的一组通信赋予同一个具有唯一特性的地址，从而可以避免产生歧义，明确接收对象。

          举个简单的多播的例子。某位老师说:“一年一班的同学们请起立!”其中“一年一班”实际上就明确地指代了目对象。此时，“一年一班”就是这一次“多”的目标地址，具有唯一性。

        再举一个任播的例子。老师又说:“一年一班的哪位同学过来把你们班的学习资取走!”“一哪同”(任意一位同学)就成为了此次“任”的目地址有一性。

2：地址的层次性

(一)：地址分层的意义

        当地址总数并不是很多的情况下，有了唯一地址就可以定位相互通信的主体。然而，当地址的总数越来越多时，如何高效地从中找出通信的目标地址将成为一个重要的问题。为此人们发现地址除了具有唯一性还需要具有层次性。其实，在使用电话和信件通信的过程当中，早已有了地址分层这种概念。例如，电话号码包含国家区号和国内区号，通信地址包含国名、省名、市名和区名等。正是有了这种层次分类才能更加快速地定位某一个地址。

        MAC 地址和 IP 地址在识一个通信主体时虽然都具有唯一性，但是它们当中只有 IP 地址具有层次性。 

(二)：MAC地址优劣

        MAC 地址由设备的制造厂商针对每块网卡进行分别指定。人们可以通过制造商识别号、制造商内部产品编号以及产品通用编号确保 MAC 址的唯一性。然而，人们无法确定哪家厂商的哪个网卡被用到了哪个地方。虽然 MAC 地址中的制造商识别号、产品编号以及通用编号等信息在某种度上也具有一定的层次性但是对于寻找地址并没有起到任何作用，所以不能算作有层次的地址。正因如此虽然 MAC 地址是真正负责最终通信的地址，但是在实际寻址过中，IP 地址却必不可少。

(三)：IP地址的便利

        那么IP 地址又是怎样实现分层的呢?一方面，IP地址由网络号和机号两部分组成。即使通信主体的IP 地址不同，若主机号不同，网络号相同，说明它们处于同一个网段。通常，同处一个网段的主机也都属于同一个部门或集团组织。另方面，网络号相同的主机在组织结构、提供商类型和地域分上都比较集中也为 IP 寻址带来了极大的方便。这也是为什么说 IP 地址具有层次性的原因。

        网络传输中，每个节点会根据分组数据的地址信息，来判断该报文应该由哪个网卡发送出去。为此，各个地址会参考一个发出接口列表。在这一点上 MAC 寻址与IP 寻址是一样的。只不过 MAC 寻址中所参考的这张表叫做地址转发表，而IP寻址中所参考的叫做路由控制表。MAC 地址转发表中所记录的是实际的 MAC地址本身，而路由表中记录的 IP 地址则是集了之后的网络号