以太网与MAC地址
以太网发展历程
- 1976年：Metcalfe & Boggs 在Xerox PARC发明（10 Mbit/s, 同轴电缆）
- 1980年：DEC、Intel、Xerox联合发布以太网规范（DIX标准）
- 1983年：IEEE 802.3标准正式发布
- 现代：从10M → 100M（快速以太网）→ 1G → 10G → 100G → 400G
MAC帧格式（IEEE 802.3）
┌──────────┬──────┬──────┬──────┬─────────────────┬──────┐
│ 前导码 │目的MAC│源MAC │类型 │ 数据 │ FCS │
│ 8字节 │ 6字节 │6字节 │2字节 │ 46~1500字节 │4字节 │
└──────────┴──────┴──────┴──────┴─────────────────┴──────┘
- 前导码：7字节
10101010+1字节10101011，用于接收方时钟同步 - 类型字段：指示上层协议（0x0800=IPv4, 0x86DD=IPv6, 0x0806=ARP）
- 最短帧：64字节（不含前导码），数据不足46字节需填充
- 最长帧（MTU）：1500字节
MAC地址
格式：48位（6字节），用连字符或冒号分隔十六进制表示
结构：
| 位 | 含义 |
|---|---|
| 第1字节第0位(I/G位) | 0=单播地址，1=组播/广播地址 |
| 第1字节第1位(G/L位) | 0=全球唯一(OUI分配)，1=本地管理 |
| 前3字节(OUI) | 厂商标识符（IEEE分配） |
| 后3字节 | 厂商自行分配 |
特殊地址：
- 广播：FF-FF-FF-FF-FF-FF（全1）
- 本地环回：无（MAC层没有环回地址）
MAC地址 vs IP地址
| 属性 | MAC地址 | IP地址 |
|---|---|---|
| 层次 | 数据链路层 | 网络层 |
| 长度 | 48位 | 32位（IPv4） |
| 分配 | 固化在网卡，全球唯一 | 按网络拓扑动态分配 |
| 作用范围 | 本地局域网段 | 全球互联网 |
| 解析 | 人工配置/广播 | ARP协议 |
类比（课件思想）：IP地址如同"邮政地址"（可变，描述位置），MAC地址如同"身份证号"（固定，描述身份）。
参见
- [[03-数据链路层]] — 以太网CSMA/CD
- [[CSMA_CD]] — MAC层访问控制
- [[ARP地址解析协议]] — IP→MAC地址解析（见[[04-网络层]]）