IP地址、MAC地址及端口


概述:

  • IP 是地址,有定位功能(網與網的通訊)     (在邏輯上唯一標識一台電腦)(網絡層)
  • MAC 是身份證,無定位功能(在子網干活)(在物理上唯一標識一台電腦) (鏈路層)

首先是如何查看ip地址的問題:

Windows:ipconfig

Linux:ifconfig 、ip addr

#Linux下ip addr的內容
root@test:~# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000 link/ether fa:16:3e:c7:79:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff # MAC地址
    inet 10.100.122.2/24 brd 10.100.122.255 scope global eth0  #10.100.122.2就是一個IP地址
valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::f816:3eff:fec7:7975/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever

在利用TCP/IP協議族進行通信的時候,有三個比較關鍵的確認身份的信息:mac地址、IP地址和端口號。

  • IP地址:(基於計算機或路由器)在網絡層的IP頭部里,用於識別網絡中互聯的主機和路由器,其實主要是確認子網,通過子網掩碼確認某個IP地址所在的子網,而后再在子網內部確認mac地址就能找到准確的用戶了。
  • MAC地址:(基於網卡或路由器)在數據鏈路層包裹在以太網頭部中的,它主要用來識別同一個鏈路中的不同計算機。Mac地址即網卡號,每塊網卡出廠的時候,都有一個全世界獨一無二的 MAC 地址,長度是 48 個二進制位,通常用 12 個十六進制數表示。
  • 端口號:在傳輸層包含在TCP/UDP頭部中的,用於識別應用程序。一台主機上能運行多個程序,那么接收到的消息到底是哪個程序的呢?就需要端口號來確認。
  • 端口號有兩種:
    •   固定的端口號,是形如http,telnet,ftp等廣為使用的應用協議所使用的端口號是固定的
    •   動態分配的端口號,這個時候服務端要確定監聽端口號,接受服務的客戶端沒必要確定端口號

端口

端口是應用層的概念,每個應用程序(進行網絡通信)都占用自己的端口

端口號由傳輸層協議決定,因此不容傳輸協議可以使用相同的端口號,所以TCP和UDP可以使用同一個端口號

通過端口發送給應用程序

 

端口號用16位2進制數來表示。取值范圍0~65535,分為兩種端口:

知名端口:0~1023(系統應用程序服務所占用)

FTP服務:21

HTTP服務:80、443

動態端口:1024~65535(自己安裝的應用程序/服務占用)

MySQL:3306

Redis:6379

FeiQ:2425

問題:現在很多工具都可以更改本機的MAC地址,也就是網絡上存在很多MAC地址被更改成一樣的,然而並沒有出現通訊異常或者混亂這是為什么?
回答:MAC在一個局域網內沖突才會影響網絡通訊,局域網外是通過IP定位,所以不同局域網的網絡設備MAC一樣是不會有通訊問題的。


IP詳細補充

根據網絡號的前幾位不同,把IP地址分為5類:

目前IP技術可能使用的IP地址最多可有4,294,967,296個(即232)。

n 表示該二進制位是網絡位    H 表示該二進制位是主機位    X 表示該二進制位無特定作用

A類地址:第一位為0,網絡號長度是8-1=7位,主機號地址長度是24位。地址范圍:0.0.0.0~127.255.255.255
  0.  0.  0.  0 = 00000000.00000000.00000000.00000000
127.255.255.255 = 01111111.11111111.11111111.11111111
                  0nnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH
B類地址:前兩位為10,網絡號長度是16-2=14位,主機號長度16位。地址范圍:128.0.0.0~191.255.255.255
128.  0.  0.  0 = 10000000.00000000.00000000.00000000
191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111
                  10nnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH

C類地址:前三位為110,網絡號長度為24-3=21位,主機號長度8位。地址范圍:192.0.0.0~223.255.255.255
192.  0.  0.  0 = 11000000.00000000.00000000.00000000
223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111
                  110nnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH

D類地址:前四位為1110,后面不區分網絡號和主機號。用於進行多播或廣播
224.  0.  0.  0 = 11100000.00000000.00000000.00000000
239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111
                  1110XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX

E類地址:后面不區分網絡號和主機號,預留,現在沒用了(出了IPV6)
240.  0.  0.  0 = 11110000.00000000.00000000.00000000
255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111
                  1111XXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX


 

C類地址中,在一個局域網(網絡號相同)內,最多能同時存在多少台機器?256台
B類地址中,在一個局域網(網絡號相同)內,最多能同時存在多少天機器?65536台
A類地址中,……
另外,在A、B、C地址中,有一個小范圍:
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.16.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255
這個范圍之內的IP地址用來做私有IP
這些地址是不能聯網的,能上網的IP叫公有IP
 
還有一個127.0.0.1~127.255.255.255,用於回路測試。以確保自己的電腦身上的網絡相關的功能是正常的。

 

 

 

學習參考資料:

IP地址和MAC地址的本質區別

mac地址、ip地址和端口號

集線器、交換機、路由器的區別


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