计算机网络——IP、MAC、ARP

一、IP地址

1. 什么是IP地址?

IP地址(Internet Protocol Address)是互联网中设备的唯一逻辑标识符,类似于现实生活中的"门牌号"。它分为 IPv4 (32位,如 192.168.1.1)和 IPv6 (128位,如 2001:0db8::1)两种版本。

2. IP地址的作用

  • 设备标识:在互联网中唯一标识一台设备。

  • 路由寻址:帮助数据包找到从源设备到目标设备的传输路径。

  • 网络分段:通过子网掩码划分网络,优化管理。


3. 在Windows中查看与配置IP地址

查看IP地址
  1. 打开命令提示符(Win + R → 输入 cmd)。

  2. 输入命令:ipconfig

    在输出中查找 IPv4 AddressIPv6 Address

配置IP地址
  1. 打开"网络和共享中心" → 选择当前连接的网络 → 点击"属性"。

  2. 双击 Internet 协议版本 4 (TCP/IPv4)

  3. 选择 使用下面的IP地址,手动输入IP、子网掩码和默认网关。


4. 未手动配置IP地址为何能上网?

设备默认启用 DHCP(动态主机配置协议),会自动从路由器或运营商服务器获取以下信息:

  • IP地址

  • 子网掩码

  • 默认网关

  • DNS服务器地址

    这一过程称为 动态IP分配,无需用户手动配置。


二、端口

1. 什么是端口号?

端口号是网络通信中应用程序的"逻辑通道",范围 0~65535

  • 知名端口0~1023(如 HTTP 的 80、HTTPS 的 443)。

  • 动态端口1024~65535(临时分配给客户端程序)。


2. 测试特定端口是否通

使用 telnetnc 命令(需确保工具已安装):

telnet 目标IP 端口号 # 或 nc -zv 目标IP 端口号

  • 若返回 Connected,表示端口开放。

  • 若返回 Connection refused,表示端口关闭或被防火墙拦截。


三、MAC地址

1. 什么是MAC地址?

MAC地址(Media Access Control Address)是设备的物理地址,固化在网卡中,格式为 00-1A-2B-3C-4D-5E(48位十六进制数)。

2. MAC地址的作用

  • 局域网通信:在数据链路层直接标识设备。

  • ARP协议依赖:通过MAC地址实现IP到物理地址的映射。


3. 查看MAC地址

Windows

ipconfig /all # 或在命令提示符输入: getmac

Linux/macOS

ifconfig # 或 ip link show


四、数据包如何传给下一个节点?------ARP协议

1. 什么是ARP?

ARP(Address Resolution Protocol)用于将 IP地址 解析为 MAC地址,实现局域网内设备通信。


2. ARP工作流程

  1. ARP请求 :源设备广播询问:"谁的IP是 192.168.1.20?请告诉 192.168.1.10"。

  2. ARP响应 :目标设备单播回复:"IP 192.168.1.20 的MAC地址是 00-1A-2B-3C-4D-5E"。

  3. 更新ARP缓存:源设备将IP-MAC映射存入本地ARP表,后续通信直接使用。

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