以太网MAC层基础知识学习

1、MAC层的硬件地址

MAC    media access control or message authentication code

在局域网中，硬件地址又称为物理地址或者MAC地址（因为物理地址用于MAC帧中）。I3E 802标准中规定了一种48位的全球地址，此地址固化在适配器的ROM中（所以称为物理地址）。无线LAN、蓝牙、以太网、FDDI、ATM等设备都使用相同规格的MAC地址。

2、MAC（物理）地址的作用

首先，在计算机系统中，标识系统（identification system）是一个核心问题，地址用于解决这个问题。

引申：TCP/IP通信中使用包含MAC地址、IP地址、端口号等信息作为地址标识，应用层中电子邮件地址也是网络通信的地址。地址有唯一性（指的独立设备有独立地址）、层次性（有利于设备分类）。

SHOC78：“名字指出我们要的资源，地址指出资源的位置，路由指出寻找资源的路径”

关于MAC地址独立性的问题

MAC地址相同的设备只要不是同属一个数据链路就不会出现问题。

I3E 802标准规定MAC地址字段可采用6字节48位或者2字节16位其中一种，但是由于6字节地址字段可使局域网适配器具有不同的地址，所以采用6字节MAC地址

I3E注册管理结构RA（Registration Authority）是局域网全球地址的法定管理机构[W-IEEERA]，负责分配前三个字节；前三个字节又称组织唯一标识符OUI（Organizationally Unique Identifier），又称公司标识符（Company ID）[RFC 7042]。后三个字节由厂家自行指派称为扩展标识符（Extended Identifier）。总的一起叫做EUI-48扩展的唯一标识符（Extended Unique Identifier）。

I3E规定字段的第一字节最低位为I/G位（Individual/Group),如定义的字面意思，为0则为独立地址；为1则为组地址，用来进行多播（这也是以前称组播的原因）。因此I3E只分配前三个字节中的23位。

关于第一位的相关问题

第一种记法把每一字节的最低位写在最左边，I3E802.3标准记法 最左边的最低位是第一位；

第二种记法把每一字节的最高位写在最左边，则最左边最高位是第一位。

在发送数据中，按照字节的顺序发送，但第一种先发送最低位，第二种先发送最高位。

I3E将地址字段的第一字节的最低第二位规定为G/L位（Global/Local），分别定义为全球管理或者本地管理。

番外记：1、2^46超过70万亿个地址，据估算2020年以前不需要考虑MAC地址耗尽的问题

               2、以太网适配器可设置为混杂方式（Promiscuous Mode），此种方式下适配器将所有能接收到的匹配或非匹配                       地址的内容全部接受。两种人使用此种方式，一为黑客（hacker/cracker）非法获取其他用户的指令； 二为网络维护和管理人员监控流量，以提高网络性能。

单播unicast         一对一       数据报帧地址与本机地址相同

广播broadcast    一对全体    广播地址适用于本地所有地址

多播multicast     一对多        地址包含多个站点地址

3、MAC帧

MAC层框架由9个字段组成

MAC帧控制字

参考书目:

[1]. 计算机网络.第七版.谢希仁

[2]. 图解TCPIP.第5版.乌尼日其其格

[3].TCP.IP.Protocol.Suite.4ed.Foruzan

最后

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