UN1L2——IP、端口、Mac地址

网络中的信息传递方式

我们上节课学习了网络相关的基本概念，只要通过网络连接，我们的设备之间就可以进行信息的传递
那么我们在这里抛出一个问题：当我们传递消息时，如何准确的将信息传递到目标设备？

那么解决这个问题的关键点就是我们这节课将要学习的：IP地址、端口号以及Mac地址相关的内容

在互联中寻找一台指定设备就好像在现实世界中去找朋友串门，你必须要知道朋友的地址在哪里：

  • IP地址 = 朋友的住址（某街某小区某栋楼）
  • 端口 = 朋友住所具体的门牌号（具体哪个应用程序）

在网络通信中，我们通过IP地址以及端口号定位想要通信的远端计算机中的某一个应用程序

  • IP地址 = 设备在外网中位置
  • 端口 = 运行在该设备上的应用程序位置
  • Mac地址 = 设备进行网络通信的唯一标识，设备真正进行物理信息传输用来定位的标识

IP地址

基本概念：IP地址（Internet Protocol Address）是指互联网协议地址，又译为网际协议地址
IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，IP地址是设备在网络中的具体地址

IP地址就像是设备的家庭住址一样，被用来给互联网上的电脑一个编号，用于定位
我们可以用打电话举例子，IP地址就好像是电话号码，我们需要知道对方设备的电话号码，才能联系到对方

IP地址分类

按协议分类（目前常用的还是IPv4的规则）：

  1. IPv4：互联网协议第四版，由四个数组成，每个数取值范围是0~255
    每个数用.​来分隔，它的数量是有限的：0.0.0.0 ~ 255.255.255.255​
    相当于是由4个字节表示，一个字节八位，255的2进制数则是1111 1111​
    A类：0.x.x.x ~ 127.x.x.x​ （32位2进制最高位为0​，适用于网内主机数达1600万台的大型网络）
    B类：128.x.x.x ~ 191.x.x.x​（32位2进制最高2位为10​，适用于中等规模网络，每个网络能容纳6万台设备）
    C类：192.x.x.x ~ 223.x.x.x​（32位2进制最高3位为110​，适用小规模局域网，每个网内最多只包含254台设备）
    D类：224.x.x.x ~ 239.x.x.x​（32位2进制最高4位为1110​，属于特殊类型IP，一般为广播地址）
    E类：240.x.x.x ~ 255.x.x.x​（32位2进制最高5位为11110​，作为特殊使用）
  2. IPv6：互联网协议第六版，由八个数组成，每个数取值范围是 0~65535
    每个数用:​来分隔，它是为了解决IPv4的有限性而设计的（几乎无限）
    ​0:0:0:0:0:0:0:0 ~ 65535:65535:65535:65535:65535:65535:65535:65535​

按使用范围分类：

  1. 公网IP

    用于连接外网，想要和远程设备进行通信时使用的IP地址，查看方式：百度搜索IP地址查询，便可以查看到公网IP

  2. 私网IP：

    也称局域网IP，私网IP不能上网，只用于局域网内通信

    查看方式：

    1. 在windows操作系统中打开命令提示符窗口，然后输入指令ipconfig​查看本机的IP地址信息
      快捷方式：运行窗口（win+R）-> 打开cmd -> ​ipconfig​
    2. 在mac操作系统中打开终端窗口，然后输入指令ifconfig​查看本机的IP地址信息，也可以在网络设置窗口上直接查看IP地址

端口号

通过IP地址我们可以在网络上找到一台设备，但是我们想要和设备通信，本质上是和运行在设备上的某一个应用程序进行通信
而一台设备上可能运行n个应用程序，而端口号就是用来区分这些应用程序的，让我们可以明确到底是和哪一个应用程序进行通信

基本概念

IP地址决定了设备在网络中的具体地址，而端口是不同应用程序在该设备上的门牌号码****一台设备上不同的应用程序想要进行通信就必须对应一个唯一的端口号

使用规则

端口号的取值范围是0~65535，我们在进行网络程序开发时，需要自己为应用程序设置端口号****端口号不能和其它应用程序相同，避免产生冲突，一般选择1024以上的端口进行使用，
1024以下的一般由IANA互联网数字分配机构管理

Mac地址

基本概念：Mac地址（Media Access Control Address），直译为媒体存取控制地址，也称局域网地址，Mac地址，以太网地址，物理地址

它是用来确认网络设备位置的地址，在OSI模型中，第三层网络层负责IP地址，第二层数据链路层
则负责Mac地址，Mac地址是用于在网络中唯一标识一个网卡的，一台设备可以有多个网卡，每个网卡都会有一个唯一的Mac地址

在早期的网络中，只用Mac地址便可以实现两台设备间的通信，但随着设备的增多，Mac地址虽然具备唯一性但是并不携带位置信息，
如果通过广播方式查找设备，会给网络造成巨大负担。所以才有了IP地址来定位网络中的设备

MAC地址就像身份证号，IP地址就好像你的住址。​MAC地址是物理层面上通信的基础，IP地址是逻辑层面上通信的基础

Mac地址的构成

基本构成： MAC地址的长度为48位(6个字节)，通常表示为12个16进制数，如：00-16-EA-AE-3C-40​ 就是一个MAC地址

  • 前3个字节，16进制数00-16-EA代表网络硬件制造商的编号，它由IEEE(电气与电子工程师协会)分配
  • 后3个字节，16进制数AE-3C-40代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号

查看Mac地址的方式和查看IP地址相同

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