微精选

写给读者的话

Hello，大家好我是网络工程师白夕 🌞

网络基础就像盖房子的地基，看似枯燥却能决定你未来能走多远。

本文用“理论+场景+实操”三步法，帮你从本质上理解网络通信的三大基石。

一、MAC地址：设备的“身份证”

1. 基础理论

• 是什么：一串全球唯一的48位标识符，格式为00:1A:2B:3C:4D:5E
• 谁分配：前24位由IEEE分配给厂商（如华为的OUI是00-1A-2B），后24位由厂商自定义
• 核心特性：
• 唯一性：理论上全球不重复（虚拟机等场景除外）
• 不可变性：烧录在网卡ROM中（临时修改方法见下文）
• 二层通信：局域网内设备直接通信的“门牌号”
• 以太网帧头字段：
• Destination MAC：目标设备的MAC地址（如PC2的MAC）。
• Source MAC：发送方设备的MAC地址（如PC1的MAC）。
• 交换机转发依据：交换机根据MAC地址表（端口与MAC的映射）决定数据帧转发路径。
• ARP协议依赖：通过广播ARP请求解析IP地址对应的MAC地址（如PC1请求网关的MAC）。
• 泛洪限制：交换机仅在未知目标MAC时广播，学习后直接转发。

2. 案例理解

案例1：办公室文件传递

• 小明（PC1）想给隔壁工位的小红（PC2）传文件：
• MAC地址:小红的工牌编号(如A102)
• 过程：小明直接走到小红工位，无需经过前台（网关）

案例2：家庭局域网投屏

• 手机（MAC：AA:BB:CC:11:22:33）投屏到电视（MAC：AA:BB:CC:44:55:66）
• 关键点：路由器通过MAC地址识别设备，建立直连通道

3. 实操验证

① 查看本机MAC地址

还可以通过在搜索框中：搜索查看网络连接查看对应上网网卡的MAC地址

② 临时修改MAC地址（以Linux为例）

ifconfig eth0 down
ifconfig eth0 hw ether 00:11:22:33:44:55
ifconfig eth0 up

③ Wireshark抓包观察

重点观察：

• 源MAC（你的设备）和目标MAC（全F广播）
• ARP请求中携带的IP地址信息

二、IP地址：网络的“GPS坐标”

1. 基础理论

• 是什么：32位（IPv4）或128位（IPv6）的逻辑地址，格式如192.168.1.1
• 核心特性：
• 可配置性：支持静态配置/DHCP动态分配
• 层级结构：网络号 + 主机号（通过子网掩码划分）
• 跨网通信：不同网络设备通信必须依赖IP
• IP包头字段：
• Source IP：标识发送方（如192.168.10.1）。
• Destination IP：标识接收方（如192.168.20.1）。
• TTL：防止数据包在网络中无限循环（每经过一跳减1）。

2. 现实场景

案例：访问网站的全过程

1. 输入www.deepseek.com（域名）
2. DNS解析为IP地址（如104.18.22.35）
3. 路由器根据IP地址找到目标服务器位置

3. 实操验证

查看本机IP地址

还可以通过在搜索框中：搜索查看网络连接进行快速编辑和查看IPv4地址

IP地址和MAC地址关键区别总结

三、子网：流量的“隔离病房”

1. 基础理论

• 为什么需要子网：

• 控制广播域（ARP广播不会跨子网）
• 提高安全性（不同部门网络隔离）
• 优化路由（减少路由表条目）

• 核心概念：

• 子网掩码：标识网络位与主机位（如255.255.255.0即/24）
• 网络地址：主机位全0（如192.168.1.0）
• 广播地址：主机位全1（如192.168.1.255）

2. 现实场景

案例：医院网络分区

• 门诊部：10.1.0.0/24
• 住院部：10.2.0.0/24
• 行政部：10.3.0.0/24
  效果：
• 药房系统故障不会影响挂号系统
• 财务数据与其他部门隔离

3. 实操验证

① 快速计算子网
已知IP：192.168.50.130/28

128 6432168421
这个就是11111111二进制所对应的十进制数，总和为255

#i 手工计算

#i 先将IP和掩码都转换成二进制
IP地址：192.168.50.130
（二进制 11000000.10101000.00110010.10000010）

掩码：255.255.255.240
（二进制 11111111.11111111.11111111.11110000）

#i IP地址和子网掩码做二进制与或运算（IP地址与掩码1不变，与0变0）
IP地址：11000000.10101000.00110010.10000010
掩码  : 11111111.11111111.11111111.11110000
结果  ： 11000000.10101000.00110010.10000000

#i 可得
可得网络地址（网段）：192.168.50.128
广播地址：192.168.50.143（192.168.50.10001111）
该192.168.50.128/28可用IP范围：129-142（因为网络地址和广播地址不能用来做IP地址）

在线工具推荐

• IP Subnet Calculator
• 输入IP和掩码，自动计算所有参数

还是很方便的，当然，要是像考证比赛的时候，还是得要靠自己算

还有IPv6的（我是搞不明白）

四、自查实验室

• 访问 MAC地址查询
• 输入本机MAC前6位（如00:1A:2B），查看厂商信息
• win+R cmd  ipconfig/all

1. 子网划分挑战：

• 给定IP：172.16.50.130/26
• 计算：网络地址、可用IP范围、广播地址

• 用Wireshark捕获一次跨子网ping请求
• 观察ARP请求目标MAC是否为网关