【LwIP】同一个局域网内有两台设备的MAC地址相同

最新推荐文章于 2025-05-20 19:39:27 发布
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分类专栏： STM32
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_22902757/article/details/92833209
文章讲述了两台主机连接交换机时的问题。交换机记忆主机MAC与端口绑定关系，同一时刻一个MAC映射表条目只能指向一台主机。当主机A、B出向流量先后到达交换机，A的返程流量到达时，交换机因MAC指向B，将流量发给B，B丢弃，导致主机A无法正常使用。

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说明：文章不是原创的，但是我找不到原文链接了，如过有冒犯的地方，请联系我进行删除。

如果这2台主机，连接的是交换机，交换机会记忆主机的MAC与交换机端口一一绑定关系，也意味着在任何时候只能有一个MAC映射表条目指向主机A、或主机B。

假设主机A的出向流量到达交换机，交换机将MAC指向A。
瞬间之后，主机B的出向流量到达交换机，交换机将MAC指向B。
稍后，主机A的返程流量到达交换机，交换机查询MAC地址表，发现指向B。
交换机将应该发给主机A的返程流量，发给了主机B。
主机B发现流量并没有接收进程而丢弃。
然后呢，主机A凉了！
所以是不能正常使用的！

Mac地址会不会重复？怎么做到全球唯一的？
weixin_64314555的博客
12-23 3365
问大家一个计算机的基础知识：IP 地址和 Mac 地址为什么会产生？相信很多小伙伴都知道：IP 地址和 Mac 地址产生的目的是方便别人找到自己 Mac 地址有点像身份证号码，而 IP 地址就像门牌号码。在茫茫大海中仅凭一个身份证号码找到一颗别样的沙粒很难，但如果先找到具体的沙滩，沙滩划分很小的网格片区，就很容易通过身份证找到这颗别样的沙粒了。 MAC 地址（物理地址、硬件地址）是实实在在的网络设备出身地址，它是由厂商写入网络设备的 bios 中。 网络设备厂商也并不能随意的使用 Mac 地址
LwIP入门实战 — 1 计算机网络简述
几度春风里的博客
07-26 969
通信线路相连(速率通常在10Mbits以上)，但地理上则局限在较小的范围(如1km 左右)在局域网发展的初期，一个学校或工厂往往只拥有一个局域网，但现在局域网己非常广泛地使用，学校或企业大都拥有许多个互连的局域网(这样的网络常称为校园网或企业网)。，规定了数据帧能被网卡接收的条件，最常见的方式是利用网卡的MAC地址，发送方会在欲发送的数据帧的首部加上接收方网卡的MAC地址信息，接收方只有监听到属于自己的MAC地址信息后，才会去接收并处理该数据。这些协议按照功能，可以划分为几个不同的层次，如图3所示。
知乎问题:同局域网内，两台电脑同MAC 同IP，能正常使用吗？
木牛的博客
03-12 1263
还有，如果这2台主机用相同的源端口，访问相同IP的服务器、相同的目的端口，那么2个四元组完全一样，这会带来冲突，可能会造成通信障碍。如果这2台主机，连接的是集线器（Hub）而不是交换机，它们都可以正常访问网络，只是它们之间无法通信。在网关的眼里，这2台具有相同IP、相同MAC的主机，仅仅只是一台主机，因为网关没有办法区分它们。稍后，主机A的返程流量到达交换机，交换机查询MAC地址表，发现指向B。瞬间之后，主机B的出向流量到达交换机，交换机将MAC指向B。如果这2台主机，连接的是交换机，问题就来了。
基于正点原子阿波罗F429开发板的LWIP应用（2）——设置静态IP和MAC地址修改
qq_44712722的博客
05-20 1109
基于正点原子阿波罗F429开发板的LWIP应用（2）——设置静态IP和MAC地址修改
同一个局域网下有两个相同Mac地址的设备会怎样
孤独行者的专栏
09-03 1万+
在数bai据链路层级上，数据是根据MAC地址转发的，如du果存在两个相zhi同的MAC地址则会产生冲突，两台机器dao都无法正常通信。也不是说一个包都发不出去，只是会丢包很严重，因为ARP协议在不停的刷新绑定关系，交换机也在不停的刷新地址表。 ...
在LAN中有两台MAC地址相同的主机时会怎么样
my_little_space
04-15 4899
前一阵子处理了这么个问题在局域网中有192.168.1.1 和192.168.1.2两台主机的MAC地址是相同的,结果在192.168.1.9的机器上ping 192.168.1.1只有一个回传显示,其他的回传均为request time out.ping 192.168.1.2则正常,物理上的连接我就简单一点了192.168.1.11和192.168.1.1 连接在同一交换机上 11
pt实验--同一子网下MAC地址相同
weixin_45813589的博客
05-01 3023
一、实验拓扑 二、实验操作 1.按照拓扑所示配置好相关设备 2.在仿真模式下，PC0与PC1同时ping网关，观察ICMP报文的收发 三、实验现象 PC1的ICMP报文全部接收 PC0的ICMP报文丢失了一份 四、现象分析 对于交换机来说，在MAC表中，相同的MAC地址只能对应一个端口，即MAC表里面不会有相同的MAC地址。PC1的ICMP报文后发后至，将MAC地址AABB.CCDD.EEFF对应的端口号由f0/1更改为了f0/2. 对于路由...
网络2--MAC地址（同一个局域网中的通信）,IP地址的理解
weixin_73964834的博客
05-13 2589
每一张主机都会有一张网卡，每一张网卡都有一个48bit位的序列号当我们的热点被连上，你查看时，就会出现MAC地址，IP地址那么他们两个是什么呢？？？
以太网协议和LWIP协议详解
m0_61973119的博客
01-03 1744
Light weight IP（LWIP）轻量化的 TCP/IP协议， LwIP 的设计初衷是：用少量的资源消耗(RAM)实现一个较为完整的 TCP/IP 协议栈， 在保持TCP协议主要功能的基础上减少对 RAM 的占用。
TCP/IP协议栈之LwIP（五）---网络传输管理之UDP协议
流云
07-27 2882
一、传输层简介 TCP/IP协议栈为了区分一台计算机上运行的多个程序，引入了端口号的概念，由于端口号是用来识别同一台计算机中进行通信的不同应用程序，它也被称为程序地址。 再回想下TCP/IP协议栈的分层模型，数据链路层有MAC地址用来识别同一链路中不同的计算机，网络层有IP地址用来识别网络中互连的主机或路由器，这里引入的程序地址（即端口号Port）是在传输层用来识别本机中正在进行通信的应用程序，并准确的进行数据传输。例如提供www服务的HTTP程序端口号为80，提供文件传输服务的FTP程序端口号为21
TCP/IP协议栈之LwIP（二）---网络接口管理
流云
07-14 4489
一、网络接口管理 前面提到TCP/IP可分为四层，最底层是网络接口层，实际可细分为物理层和逻辑链路层，逻辑链路层又可细分为介质访问控制子层（即MAC层）与逻辑链路控制子层（即LLC层），大致关系如下：
LWIP 移植和过程问题记录
hswkcg的博客
04-02 4643
网络LWIP协议使用心得记录整理                                                                             20180227      年前在STM32上使用两种PHY芯片对LWIP协议进行了移植通信，一个是STM32F4+ENC28J60+LWIP+RAWAPI使用固定IP地址作为TCP客户端与服务器进行局域网通信，另...
mac地址一样，ip不同，能ping通么？
赵凯月的博客
06-01 2609
在第一次未链接设备的情况下，地址表是空的，在进行第一次ping时，先发送arp包，此时进入设备的mac地址和端口，会被记录在交换机中，出去的mac地址和端口号也会记录在交换机中，此时相同的mac地址存在两个端口，此时可能会认为 两个相同的mac地址都存在，那一定会导致网络时断时续，但现象是两个网络正常通信，不受到任何的影响。这是因为在进入的端口只会通过除了本端口之外的其他的端口，而该对应的mac和端口是存在的。C-> A 第一次通信，可以设备可以ping通，此时C -> B两个设备ping不通。
不同设备拿到了相同的mac地址(arp和nbtstat)
guolisong的专栏
01-01 3827
通过arp查到组网设备使用了同一个mac地址，不过用nbtstat可以获取到真正的mac地址
交换机内两台设备的MAC地址不能相同
gaoyang314613767的专栏
11-30 1924
1、问题描述 1台交换机连接两台网络设备，两台网络设备使用相同的MAC地址，给两台网络设备设置不同的IP地址。首先，发送指令到第1台网络设备，设备有响应；然后，发送指令到第2台设备，设备有响应；再发送指令到第1台设备，设备无响应。 2、解决方法 【LwIP】同一个局域网内有两台设备的MAC地址相同 ...
Lwip之IP/MAC地址冲突检测
tianjueyiyi的专栏
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LWIP是个轻量级的TCP/IP协议栈，之所以说轻量级，是因为作者将主体功能浓缩起来，做成这相对简单的协议栈，主要针对于ROM/RAM极缺极珍贵的环境下使用。 正是因为轻量、简单，所以平时很多理所当然的东西，大家都会觉得在这上面也能实现，实则不然，用过LWIP的人就会感觉到。 假如一种情况，你设置的IP/MAC与网络中其它设备冲突，这时既检测不到，更查不出是何原
LWIP中获得MAC地址和IP地址需要调用的函数
tornadoX的专栏
08-16 6945
 获得MAC地址和IP地址是由lwip_device_init()函数来调用其它函数完成的，一般情况下get_ip_addr()和get_mac_addr()由用户自己编写 lwip_device_init(  )   ----------------> get_ip_addr()                          |                      
电脑和另一台电脑IP地址相同怎么办
hgdlip的博客
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在网络环境中，每台设备都需要一个独特的IP地址来确保数据的准确传输。然而，当我们发现两台电脑的IP地址相同时，就可能会遇到网络冲突、连接中断或数据传输错误等问题。这种情况不仅影响网络性能，还可能对日常工作造成困扰。那么，当电脑和另一台电脑IP地址相同时，我们应该怎么办呢？本文将为您提供一些应对策略。
计算机mac地址和另一台一样,电脑mac地址有多个怎么办
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weixin_30043999的博客
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1.我的电脑怎么有2个MAC地址1张网卡一个MAC地址，笔记本一般都有两张网卡(有线和无线)，台式机如果加了网卡也会有两个。MAC(Media Access Control或者Medium Access Control)地址，意译为媒体访问控制，或称为物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置。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。因此一个主机会有一个MA...
FREERTOS 系统下，LWIP sock编程时，连续两次执行关闭同一个sock有问题吗
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07-26
<think>首先，用户在问：在FreeRTOS系统下使用LWIP进行socket编程时，连续两次关闭同一个socket是否会导致问题。用户的问题是关于socket编程的，具体是关闭同一个socket两次。 我需要参考系统级指令：所有行内数学表达式必须使用$...$格式，独立公式用$$...$$格式。但这个问题似乎不涉及数学表达式，所以可能不需要。用户的问题是文本性的。 指令要求使用中文回答，所以我的整个回答必须用中文。 生成相关问题：在回答末尾，我需要生成一些相关问题，就像示例中那样。 回答结构清晰：帮助用户逐步解决问题，保证回答真实可靠。我需要基于提供的引用内容来回答。 提供的引用内容： - 引用[1]：解释Socket是什么，以及LWIP的Socket API兼容BSD Socket。 - 引用[2]：关于STM32F407+FreeRTOS+LWIP的错误，涉及中断优先级设置，如果中断优先级设置不当，会导致问题。 - 引用[3]：FreeRTOS移植的指南。 - 引用[4]：FreeRTOS的启动流程，包括内存分配和任务创建。 用户的问题核心是：连续两次关闭同一个socket是否会导致问题？在socket编程中，关闭一个已经关闭的socket通常是不安全的，可能会导致未定义行为或错误。 在标准的BSD Socket编程中，关闭一个已经关闭的socket会导致错误，比如返回错误码或引发异常。在LWIP中，既然它兼容BSD Socket，行为应该类似。 从引用[1]：LWIP的Socket API兼容BSD Socket，所以它应该遵循BSD Socket的规范。 在BSD Socket中，函数close()用于关闭socket描述符。如果socket已经关闭，再次调用close()可能会导致EBADF错误（错误的文件描述符）。 在LWIP中，具体实现可能有所不同，但一般来说，关闭同一个socket多次是不安全的。 在FreeRTOS环境下，LWIP的实现可能涉及资源管理和临界区保护。引用[2]提到中断优先级设置问题，如果中断优先级不当，可能导致资源冲突。 引用[4]提到FreeRTOS的内存分配，使用pvPortMalloc，这涉及到任务挂起等操作。 所以，对于关闭socket两次：在LWIP中，关闭socket时，会释放相关资源（如内存、描述符等）。如果再次关闭同一个socket，资源可能已经被释放，导致访问无效内存或双重释放错误，这可能导致系统崩溃或未定义行为。 在LWIP的源代码中，关闭socket的函数是lwip_close()，它内部处理socket的关闭。如果socket已经关闭，再次调用可能导致错误。 具体到用户的问题：在FreeRTOS下使用LWIP，连续两次关闭同一个socket。 可能的后果： - 如果LWIP实现良好，它应该返回错误，而不是崩溃。 - 但由于资源管理，双重释放可能导致内存损坏，特别是在实时操作系统中。 - 在FreeRTOS中，任务调度和中断可能使问题更复杂。 基于引用[2]，中断优先级设置不当会导致问题，但这里不是中断问题，而是应用层逻辑。 回答结构： 1. **解释问题**：简要说明在socket编程中关闭socket的行为。 2. **在LWIP中的行为**：基于LWIP兼容BSD Socket，关闭同一个socket两次通常会导致错误。 3. **潜在风险**：可能导致资源泄漏、内存损坏或系统不稳定，尤其是在FreeRTOS环境下。 4. **建议**：避免多次关闭同一个socket；使用错误检查来处理socket关闭。 5. **生成相关问题**：在末尾添加相关问题。 最后，添加引用标识。引用内容中，用户提供了引用[1]到[4]，所以我应该在回答中引用这些，如果相关。 在回答中，如果提到引用内容，在末尾添加引用标识。 例如，如果我说LWIP兼容BSD Socket [^1]，然后引用[1]是关于Socket解释的。 现在，构建回答。</think>### 在 FreeRTOS 下使用 LWIP 进行 Socket 编程时，连续两次关闭同一个 Socket 是否会导致问题？ 在 FreeRTOS 系统下使用 LWIP 进行 Socket 编程时，连续两次关闭同一个 Socket **通常会导致问题**，具体表现为潜在的系统不稳定、资源泄漏或错误返回。这源于 LWIP 的 Socket API 设计兼容 BSD Socket 标准 [^1]，而 BSD Socket 规范中，重复关闭同一个 Socket 被视为无效操作。下面我将逐步解释原因、潜在风险及最佳实践，确保回答基于可靠的技术原理。 #### 1. **Socket 关闭的基本行为** - 在 Socket 编程中，关闭 Socket 的函数（如 `close()` 或 `lwip_close()`）用于释放系统资源，包括描述符、内存缓冲区等。每个 Socket 描述符在关闭后会被标记为无效。 - 根据 BSD Socket 规范（LWIP 兼容此规范 [^1]），首次关闭 Socket 时，系统正常释放资源并返回成功（通常返回 0）。如果再次关闭同一个 Socket： - 在 LWIP 实现中，它可能返回错误码（如 `EBADF`，表示“错误的文件描述符”）。 - 但在某些情况下，双重关闭可能导致更严重的后果，如内存双重释放（double-free），因为 LWIP 内部使用动态内存管理（例如通过 `pvPortMalloc` 和 `vPortFree` 分配资源）[^4]。 #### 2. **在 FreeRTOS + LWIP 环境下的风险** - **资源冲突和系统不稳定**： - FreeRTOS 是多任务系统，任务调度可能加剧资源竞争。如果在一个任务中关闭 Socket 后，另一个任务（或同一任务）再次尝试关闭，LWIP 的资源管理机制可能无法正确处理无效描述符。 - 例如，双重释放会导致堆内存损坏，引发不可预测的行为，如任务崩溃、死锁或系统断言失败（类似引用[2]中提到的错误，例如 `Error:..\FreeRTOS\portable\RVDS\ARM_CM4F\port.c,441`，这源于临界区保护不当）[^2]。 - **中断优先级的影响**： - 如果在中断服务程序（ISR）中操作 Socket，中断优先级设置不当（如优先级低于 FreeRTOS 的管理优先级）可能放大问题。引用[2]指出，LWIP 使用 FreeRTOS 的任务级 API（如 `sys_arch.c`），因此中断优先级必须高于 6（在 FreeRTOS 中，数字越大优先级越低），否则可能导致资源冲突 [^2]。如果双重关闭发生在中断上下文中，风险更高。 - **具体错误表现**： - 在开发中常见现象：第一次关闭成功，第二次关闭返回 `-1` 并设置 `errno` 为 `EBADF`。 - 更严重时，LWIP 可能触发断言或内存错误，导致整个 FreeRTOS 应用崩溃（例如，通过 `configASSERT` 机制）。 #### 3. **如何避免和最佳实践** - **避免多次关闭**：在代码中显式管理 Socket 生命周期。关闭 Socket 后，立即将描述符设为无效值（如 `-1`），并在后续操作前检查状态： ```c int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创建 Socket // ... 使用 Socket ... if (sockfd >= 0) { lwip_close(sockfd); // 第一次关闭 sockfd = -1; // 标记为无效 } // 后续代码中，检查 sockfd 是否为 -1 再操作 ``` - **错误处理**：总是检查关闭操作的返回值。如果返回错误（如 `-1`），记录 `errno` 并处理异常： ```c if (lwip_close(sockfd) == -1) { printf("Close error: %d\n", errno); // 可能为 EBADF } ``` - **FreeRTOS 特定建议**： - 在任务间共享 Socket 时，使用互斥锁（mutex）保护关闭操作，防止并发访问。 - 确保中断优先级正确设置（参考引用[2]，以太网中断优先级应 >6）[^2]，避免在中断中直接关闭 Socket；改用任务通知（task notification）委托给任务处理。 - 启用 LWIP 调试选项（如 `LWIP_DEBUG`），以捕获双重关闭的警告。 #### 总结 在 FreeRTOS + LWIP 环境下，连续两次关闭同一个 Socket 是**不安全的**，可能导致资源泄漏、内存损坏或系统崩溃。LWIP 的 BSD Socket 兼容性要求开发者遵循规范，避免无效操作 [^1]。通过严格的描述符管理和错误检查，可以规避风险。如果遇到稳定性问题，建议检查中断优先级和临界区保护 [^2][^4]。
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