MAC地址详解
1. 定义
MAC地址（Media Access Control Address）是网络设备的物理地址，用于在局域网（LAN）中唯一标识每个网络接口。它由48位二进制数组成，通常表示为12个十六进制字符，每两个字符之间用冒号或连号分隔（如 00:1A:2B:3C:4D:5E）。
MAC地址由两部分组成：
前24位（OUI，Organizationally Unique Identifier）: 由IEEE分配给设备制造商，用于标识生产厂商。
后24位: 由制造商分配给设备的唯一编号。
2. 作用
MAC地址在数据链路层（OSI模型的第2层）中起着关键作用，主要用于以下场景：
（1）设备唯一标识
在局域网中，MAC地址用于唯一标识每个网络接口（如网卡、Wi-Fi模块）。
与IP地址不同，MAC地址是硬件级别的标识符，通常不会改变（除非手动修改）。
（2）数据帧的传输
在局域网中，数据以帧（Frame）的形式传输，帧的头部包含源MAC地址和目标MAC地址。
交换机根据目标MAC地址将数据帧转发到正确的设备。
（3）ARP协议
ARP（Address Resolution Protocol）用于将IP地址解析为MAC地址。
当设备需要向同一局域网中的另一台设备发送数据时，它会先通过ARP协议查询目标IP地址对应的MAC地址。
（4）交换机学习
交换机通过记录数据帧中的源MAC地址来学习设备的连接位置，并构建MAC地址表。
当交换机收到数据帧时，它会根据MAC地址表将数据帧转发到正确的端口。
（5）网络安全
MAC地址可以用于网络访问控制（如MAC地址过滤），限制特定设备访问网络。
然而，MAC地址可以被伪造（MAC地址欺骗），因此不能完全依赖它作为安全措施。
3. MAC地址与IP地址的区别
特性MAC地址IP地址作用层级
数据链路层（第2层）
网络层（第3层）
唯一性
全球唯一（由制造商分配）
网络内唯一（由网络管理员分配）
可变性
通常固定（硬件级别）
可动态分配（如DHCP）
表示形式
12位十六进制数（如 00:1A:2B:3C:4D:5E）
4个十进制数（如 192.168.1.1）
4. MAC地址的获取
Windows: 打开命令提示符，输入 ipconfig /all，查找“物理地址”。
Linux/macOS: 打开终端，输入 ifconfig 或 ip link show，查找“ether”字段。
5. MAC地址的局限性
局域网内有效: MAC地址仅在局域网内有效，无法跨网络使用。
可伪造性: MAC地址可以被修改或伪造，因此不能完全依赖它作为安全措施。
总结
MAC地址是网络设备的物理标识符，在局域网中用于唯一标识设备、传输数据帧以及支持ARP协议等功能。虽然它在网络通信中至关重要，但其作用范围仅限于局域网，且存在一定的安全局限性。