MAC地址与IP地址概念

    1．MAC地址

    MAC(Media Access Control)地址通常指网络设备的物理地址。在网络中，任何一台设备（计算机、路由器、交换机等）都有自己唯一的MAC地址，用来在网络中唯一地标识自己。

    大多数MAC地址是由设备制造商建在硬件内部的，该地址是一个6字节的二进制串，通常写成16进制数，以冒号分隔，例如：00：E0：FC: 20: 0A：8C，此地址由IEEE负责分配，地址的前三个字节代表厂商代码，后三个字节代表该制造商所制造的某个网络产品的系列号，世界上每一个以太网设备都具有唯一的MAC地址。

    2．IP地址

    IP地址是32位的二进制数值，用于在TCP/IP通信协议中标记每台计算机的地址。通常我们使用点式十进制来表示，如192.168.1.6等。也就是说，IP地址有两种表示形式：二进制和点式十进制。一个32位IP地址的二进制是由4个8位域组成，即11000000 10101000 00000001 00000110  (192.168.1.6).

    每个IP地址又可分为网络号和主机号两部分。网络号表示其所属的网络段编号，主机号则表示该网段中该主机的地址编号。

    (1) IP地址分类

    按照网络规模的大小，IP地址可以分为A、B、C、D、E五类。其中A、B、C类是三种主要的类型地址，D类是专供多目传送用的多目地址，E类用于扩展备用地址。

    A类IP地址：一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是0，地址范围从1.0.0.0到126.0.0.0。可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机。需要注意的是，网络号不能为127，这是因为该网络号被保留用作回路及诊断功能。

    B类IP地址：一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成。网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0．O到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。

    C类IP地址：一个C类IP地址由3字节的网络地址和l字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。

    D类地址用于多点广播( Multicast)：D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播( Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。

    E类IP地址：以“11110”开始，为将来使用保留，全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机，全1的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。

    (2) IP地址信息

    通常来说，一个完整的IP地址信息应该包括IP地址、子网掩码、默认网关和DNS等4部分内容，只有当它们各司其职、协同工作时，我们才可以访问Intemet，并被Intemet中的计算机所访问。需要注意的是，采用静态IP地址接入Intemet时，ISP应当为用户提供全部IP地址信息。

    (3) IP地址

    企业网络使用的合法IP地址由提供Internet接入的服务商(ISP)分配，私有IP地址则可以由网络管理员自由分配。需要注意的是，网络内部所有计算机的IP地址都不能相同，否则，会发生IP地址冲突，导致网络通信失败。

    1)子网掩码

    子网掩码是与IP地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个：一是用于确定厂地址中的网络号和主机号，二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。

    ①默认子网掩码

    子网掩码以4个字节24b表示。

    子网掩码中为1的部分定位网络号，为0的部分定位主机号。因此，当厂地址与子网掩码二者相“与”(and)时，非零部分即为网络号，为零部分即为主机号。

    既然子网掩码可以决定IP地址的哪一部分是网络号，而子网掩码又可以人工进行设定，因此，可以通过修改子网掩码的方式来改变原有地址分类中规定的网络号和主机号。

    也就是说，根据实际需要，既可以使用B类或C类地址的子网掩码(即255.255.0.0或255.255.255.0)，将原有的A类地址的网络号由一个字节改变为二个或三个字节，或者使用C类地址的子网掩码（即255.255.255.0），将原有B类地址的网络号由二个字节改变为三个字节，从而增加网络数量，减少每个网络中的主机容量，也可以使用B类地址的子网掩码(即255.255.0.0)将C类地址的子网掩码由三个字节改变为二个字节，从而增加每个网络中的主机容量，减少网络数。

    ②变长子网掩码

    既然子网掩码中为1的部分可以定义为网络号，那么就可以通过加长子网掩码的方式，将掩码中原本为0的最高位部分修改为1，从而使得本来应当属于主机号的部分改变成为网络号，以达到划分子网的目的。

    由此可见，子网掩码的位数越多，所取得子网的数量也就越多，但每个子网中所容纳的主机数也就越少，同时损失的IP资源也就越多。这是因为每个子网都会保留全0地址作为网络号，保留全1地址作为广播地址使用。

    2)默认网关

    默认网关是指如果一台主机找不到可用的网关，就把数据包发送给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。

    所以只有设置好网关IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么，对于企业网络而言，这个IP地址是什么呢？如果采用合法厂地址，该网关由ISP提供，如果采用私有IP地址，该网关就是代理服务器或路由器内部端口的IP地址。