IP地址和MAC地址都可以識別網絡上的設備，但它們的工作方式略有不同。MAC地址被硬編碼到設備中，而IP地址是虛擬地址。

假設想要訪問一個網站，這其實很容易。只要輸入URL，然后就可以瀏覽了。這是一個簡單的過程，我們大多數人每天都會執行多次。但大多數人并沒有意識到，在后臺發生了很多事情才能讓我們順暢的訪問。例如，MAC地址、IP地址和子網掩碼負責確保瀏覽正確的位置。它是如何工作的?這些不同的地址意味著什么?讓我們來探討一下這一切是如何運作的。

什么是MAC地址?

MAC地址是設備的“物理”地址。它是由制造商硬編碼到網卡上的。由12位十六進制數表示，全世界的每個設備都有一個唯一的MAC地址。雖然大多數人不記得或不關心MAC地址，但它們在后臺工作，以識別在網絡上的設備。

什么是IP地址?

IP地址是一個虛擬地址，它會根據設備連接的網絡甚至在重新啟動計算機時發生變化。幾年前，計算機上保留相同的IP地址，但現在IP地址通常是動態分配的。有些網站始終具有相同的IP地址，稱為靜態IP地址。

我們可以將其視為居住地用于接收郵件的街道地址，但IP地址可能會隨著時間的推移而發生變化。

什么是子網掩碼?

子網掩碼的工作原理類似于過濾器，可幫助確定IP地址的哪一部分標識網絡以及標識該網絡上的設備。每個IPv4地址都有一個網絡部分和一個主機部分。這些部分由分配給地址的子網掩碼定義。

常見子網掩碼255.255.255.0告訴我們地址的前三個八位字節表示網絡部分，最后一個八位字節表示地址的主機部分。地址為192.158.3.4，掩碼為255.25.255.0，192.168.3.0是網絡，最后一個八位字節0.4是該網絡上的主機。

MAC地址、IP地址和子網掩碼如何協同工作

假設有一個帶路由器的房子。路由器把你所有的設備都連接到互聯網上。我們將擁有一個以192.168.1開頭的子網。它是大多數住宅路由器上的默認子網。因此，每個設備都有一個IP地址以這三個八位字節開始以唯一的數字結束。

以下是子網上的設備示例：

• 計算機1：192.168.1.5
• 計算機2：192.168.1.6
• Xbox：192.168.1.7
• iPhone：192.168.1.8

請注意，網絡上的每個設備都以192.168.1開頭，然后路由器在末尾為每個設備分配一個唯一的編號。

當我們告訴計算機與另一臺設備通信時，計算機會顯示“嗨，路由器。我是192.168.1.5，我正在嘗試聯系192.168.1.6。它位于此網絡上。”

路由器將有一個稱為ARP緩存的內部表。該表保存IP地址到物理MAC地址的映射。如果嘗試通話的IP地址在表中列出，路由器會立即將流量轉發到目的地。

如果路由器不知道MAC地址，它會詢問網絡上的所有設備。這稱為廣播ARP消息。

路由器說：“你好，網絡。192.168.1.6是誰?”

第二臺計算機說：“哦，那就是我，這是我的MAC地址。”

交換完成后，路由器會將新的IP與MAC地址關系存儲在其ARP緩存中，以供稍后使用。

這就是局域網(LAN)使用IP和MAC地址的方式，了解這些簡單的機制至關重要，即使正在設置家庭網絡。值得注意的是，為企業或大型組織設置網絡可能會變得更加復雜。

總結

了解MAC地址、IP地址和子網如何協同工作是理解網絡工作原理的基礎。雖然大多數住宅客戶可能只需要了解基礎知識，但如果正在尋找IT職業，則需要更深入地了解。