4.2.3 ip地址和mac地址

• ip地址
  网络层及以上各层使用的地址，是逻辑地址
  可变
  存在于 ip数据报 的首部

• mac地址 / 物理地址 / 硬件地址
  数据链路层和物理层使用的地址
  固化在网卡的rom中，不可变
  存在于 mac帧 的首部

• 发送数据
  数据从高层到低层，逐层封装
  使用 ip地址 的 ip数据报 到达 2层后，被封装成 mac帧，ip数据报整体 作为 mac帧的数据部分
  3层使用的是 ip地址，ip地址存在于 3层 pdu 的首部中，ip地址在2层不可见
  2层 使用的是 mac地址。mac源地址和mac目的地址都在帧的首部中。

• 接收数据
  从低层到高层，逐层解封
  通信链路上的主机（或路由器）收到 mac帧 后，根据 帧首部的目的mac地址 决定接受或丢弃。
  接收则去除 mac帧 的首部和尾部并上交 ip层，ip层 如此能从 ip数据报首部中获取 源ip地址 和 目的ip地址

• 如下图，3个局域网使用2个路由器连接，主机H₁要和主机H₂通信
  两台主机的 ip地址 分别为 ip₁ 和 ip₂，mac地址 分别为 ha₁和ha₂
  通信的 路径 是：H₁ -> R₁转发 -> R₂转发 -> H₂
  
  注意路由器同时接到 两个局域网 上，因此每个路由器都至少有 两个ip地址 和 两个mac地址
  
  注意在整个通信过程中：
  ip数据报的源地址和目的地址一直不变，ip数据报整体未变
  而mac源地址和mac目的地址每交付一次变化一次

• 重点归纳
  1、一个数据报在传输过程中 ip源地址和ip目的地址 始终保持不变（不同于mac地址）
  2、ip数据报 首部有源地址和目的地址，但是路由器在转发分组的时候只根据 目的站的网络号 进行路由选择
  3、在2层只能看见mac帧，ip数据报不可见，不同的网络中传送时，mac源地址和mac目的地址要发生变化。每一次转发时要丢弃 mac帧 原来的首部和尾部，更换新的首部和尾部（包含新的mac源地址和mac目的地址）。mac帧的首部的这种变化对 ip层 时不可见的。
  4、ip 屏蔽了不同网络的异构性，使这些网络能够使用统一的 ip地址 进行通信。