MAC 地址是什么？

• MAC 地址是物理地址，它唯一标识了网络中的每个设备。要实现两个网络设备之间的通信，我们需要两个地址：IP 地址和 MAC 地址。它被分配给每个可以连接到互联网的设备的网卡 (Network Interface card)。
• 它代表 Media Access Control（介质访问控制），也称为物理地址、硬件地址或 BIA (Burned In Address，烧录地址)。
• 它是全局唯一的；这意味着两个设备不能拥有相同的 MAC 地址。它在每台设备上以十六进制格式表示，例如 00:0a:95:9d:67:16。
• 它有 12 位数字，长 48 位，其中前 24 位用于 OUI (Organization Unique Identifier，组织唯一标识符)，24 位用于 NIC/供应商特定。
• 它工作在 OSI 模型的数据链路层。
• 它由设备制造商在制造时提供，并嵌入其网卡中，理论上是无法更改的。
• ARP 协议用于将逻辑地址与物理地址或 MAC 地址关联起来。

同时拥有 IP 和 MAC 地址的原因。

我们已经有了 IP 地址用于计算机与互联网通信，为什么还需要 MAC 地址呢？这个问题的答案是，每个 MAC 地址都分配给了硬件设备的 NIC，用于在网络上识别设备。

当我们请求在互联网上加载一个页面时，请求会得到响应并发送到我们的 IP 地址。

MAC 地址和 IP 地址都在不同的互联网协议套件层级上运行。MAC 地址工作在第 2 层，用于在同一广播网络（例如路由器）中识别设备。另一方面，IP 地址用于第 3 层，用于在不同网络中识别设备。

我们拥有 IP 地址来通过不同网络识别设备，但我们仍然需要 MAC 地址来查找同一网络中的设备。

为什么 MAC 地址在局域网中应该是唯一的？

如果一个 LAN 网络中有两个或更多设备拥有相同的 MAC 地址，该网络将无法工作。

假设设备 A、B 和 C 通过交换机连接到网络。这些设备的 MAC 地址分别是 11000ABB28FC、00000ABB28FC 和 00000ABB28FC。设备 B 和 C 的 NIC 拥有相同的 MAC 地址。如果设备 A 向地址 00000ABB28FC 发送一个数据帧，交换机将无法将此帧传递到目标，因为它有两个该数据帧的接收者。

我们可以通过下图来理解这个例子

MAC 地址的格式

正如我们在上面部分已经讨论过的，我们不能为设备的 NIC 分配 MAC 地址；它是由制造商预先配置的。所以，让我们来了解它是如何配置的以及选择了什么格式。

• 它是一个 12 位数字或 6 字节的十六进制数，以冒号-十六进制记法格式表示。它被分成六个字节（octet），每个字节包含 8 位。
• 前三个字节用作 OUI 或组织唯一标识符 (Organisationally Unique Identifier)。 这些 MAC 前缀由 IEEE 注册机构委员会分配给每个组织或供应商。
• 一些知名供应商的 OUI 示例是
  CC:46:D6 - Cisco
  3C:5A:B4 - Google, Inc.
  3C:D9:2B - Hewlett Packard
  00:9A:CD - HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD
  
• 最后三个字节是 NIC 特定的，由制造商用于每个 NIC 卡。供应商或制造商可以使用任何数字序列作为 NIC 特定数字，但前缀应与 IEEE 提供的相同。
• MAC 地址可以用以下三种格式表示
  

MAC 地址的类型

MAC 地址有三种类型，分别是

1. 单播 MAC 地址
2. 多播 MAC 地址
3. 广播 MAC 地址

单播 MAC 地址

单播 MAC 地址代表网络中的特定 NIC。单播 MAC 地址帧仅发送到分配给特定 NIC 的接口，因此传输到单个目标设备。如果第一个字节的 LSB（最低有效位）设置为零，则该帧仅用于到达一个目标 NIC。

多播 MAC 地址

多播地址允许源设备将数据帧传输到多个设备或 NIC。在第 2 层（以太网）多播地址中，第一个字节的 LSB（最低有效位）或前 3 个字节设置为一，并保留用于多播地址。其余 24 位由希望在组中发送数据的设备使用。多播地址始终以 01-00-5E 前缀开头。

广播 MAC 地址

它代表网络中的所有设备。在广播 MAC 地址中，目标地址所有位都为 1（FF-FF-FF-FF-FF-FF）的以太网帧被称为广播地址。所有这些位都是为广播保留的地址。如果 MAC 地址为 FF-FF-FF-FF-FF-FF 的帧，将到达属于该 LAN 网段的每个计算机。因此，如果源设备想将数据发送到网络中的所有设备，可以使用广播地址作为目标 MAC 地址。

如何查找设备的 MAC 地址

我们可以轻松地通过任何操作系统查找或检查我们计算机设备的地址。连接到家庭网络的每个设备都包含一个唯一的 MAC 地址，但如果您的系统有多个网络适配器，例如以太网适配器或无线适配器，则每个适配器或 NIC 都有自己的 MAC 地址或物理地址。

请按照以下步骤查找不同操作系统设备上的MAC 地址。

Windows 上的 MAC 地址

1. 点击“开始”菜单或按 Windows 键。

2. 在给定的搜索框中，键入 cmd 以打开命令提示符。

3. 按 Enter 键，命令提示符窗口将显示，如下图所示

4. 键入 ipconfig/all 命令并按 Enter。

5. 这将显示不同的信息，向下滚动并查找“物理地址”。每个物理地址都是您设备的 MAC 地址。

正如我们在上图中看到的，显示了两个具有不同值的物理地址，一个是用于以太网适配器，另一个是用于 VMware 网络适配器。

Macintosh OS 上的 MAC 地址

请按照以下步骤在 Macintosh OS 上查找 MAC 地址

1. 选择 Apple 图标或打开 Apple 菜单，然后单击“系统偏好设置”。
2. 在“系统偏好设置”下 → 选择“网络” →
3. 上述路径将打开一个网络框。
4. 从这里选择“Wi-Fi”选项。它将显示 Wi-Fi 地址或 Airport 地址，这就是您设备的 MAC 地址。

MAC 地址克隆

MAC 克隆是一种解决设备与 ISP 连接问题的方法。在此方法中，我们需要将设备的 WAN 端口的 MAC 地址设置为与您的 PC 或其他设备的 MAC 地址相同。

连接问题主要发生在我们将新的 MAC 地址添加到网络时，并且可以通过 MAC 克隆来解决此问题。

例如，某些 ISP 在安装服务时会使用您设备的 MAC 地址。现在，如果我们将在路由器放在有线调制解调器或 DSL 调制解调器后面，ISP 将无法识别设备 WAN 端口的 MAC 地址。在这种情况下，您可以致电 ISP 提供商注册您设备的 MAC，或者您可以将 WAN 端口的 MAC 地址克隆为与计算机 MAC 地址相同。

MAC 地址和 IP 地址之间的区别

MAC 地址和 IP 地址都是标识网络中设备的方式。以下是两者之间的一些重要区别