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什么是MAC地址？什么是IP地址？IP地址与MAC地址是什么关系？

news 来源：原创 2025/6/29 20:40:55

MAC地址是指Media Access Control Address，媒体访问控制地址。MAC地址被烧录在网络设备的ROM之内，
IP地址类似于门牌号码，有了门牌号码，邮差才知道把邮件投送到哪里。
有人新建房屋了，就会分配新的门牌号码（相当于新设备入网，服务器会给它分配IP地址）。
有人把房子拆了，这个门牌号码就会撤消（相当于设备离线，分配给它的IP地址就会释放出来）。被撤消的门牌号码可能会分配给附近新的房屋使用。
类似于影院内的座位编号，每个座位有一个唯一个号码，但坐在这个座位上的人的身份证号（相当于MAC地址）可以不同。而且，如果是临时增加的座位，连座位号也可能有变动，座位号也会变的是动态IP地址。协议版本不同，IP地址也不一样。这次我们讲IPv4的IP地址。下次有时间再介绍IPv6的IP地址。
IPv4的IP地址由网络编号（Net ID）和主机编号（Host ID）组成。分为A、B、C、D、E五类。所有IP地址用四段8bit二进制数表示，总长度为32bit。
A类IP地址第一段为网络编号，其中第一位必须为“0”，后面三段为主机编号；
B类IP地址前两段为网络编号，其中前两位必须为“10”，后面两段为主机编号；
C类IP地址前三段为网络编号，其中前三位必须为“110”,后面一段为主机编号；
D类IP地址为组播地址，前面四位必须为“1110”；
E类IP地址保留给将来使用，前面五位必须为“11110”。
由于二进制数太长不好记，所以常常将IP地址转换成四段十进制数来表示，各段之间用点分开。例如一个C类IP地址：11000000.10101000.00000001.00000001 ，转成十进制来表示则为：192.168.1.1 。看起来简洁多了，也好记多了。
图片来自《工业计算机硬件技术支持手册》
IPv4还有一些特殊的IP地址：
a) 网络地址：主机号全为“0”的IP地址不分配给任何主机，它代表整个网络本身。例如C类IP地址：192.168.1.0，它的前三段是网络编号，第四段主机号是“00000000”，代表当前整个局域网络，是网络地址。
b) 定向广播地址（Directed Broadcast Address）：主机号全为“1”的IP地址不分配给任何主机，它常常被用于向网络内的所有主机发送报文，即广播。以实现PPPoE拨号，或者向DHCP服务器索取IP地址等。这类地址，我们称之为定向广播地址。也有人称之为直接广播地址或直播地址。如果跨网的路由器开启了定向广播功能，这个地址还能进行跨网广播。
c) 受限广播地址（Limited Broadcast address）：32位全为“1”的IP地址不分配给任何主机使用，该地址可以向所有主机发送报文。因为这个地址连网络号也没有，所以无法跨越路由器或代理服务器，只能在本地网络中进行广播，所以称为之受限广播地址或有限广播地址。常用于无盘工作站在启动时向服务器索要IP地址。
d) 环回地址（Loop Back Address）：A类IP地址中，第一段为127的IP地址是保留地址，用于软件测试或本地进程间通信。称为环回地址。环回地址中用得最多的就是127.0.0.1 。
e) 私有地址：在A、B、C类IP地址中各划分出一些IP地址给局域网内部使用，这些IP地址不允许在互联网（俗称外网）上出现。称为私有地址。相对地，被允许直接在互联网使用的IP地址称为公有地址。使用私有地址的主机想要连接到互联网时，要经过代理服务器（Proxy Server）或路由器转接。
A类私有地址为：10.0.0.0~10.255.255.255
B类私有地址为：172.16.0.0~172.31.255.255
C类私有地址为：192.168.0.0~192.168.255.255
更多网络相关知识请参阅《工业计算机硬件技术支持手册》第4章。
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