IP地址与硬件地址

原文：https://blog.youkuaiyun.com/cainv89/article/details/50664783

IP地址与硬件地址

1. IP地址与硬件地址的区别

1.1 IP地址

• IP地址是一种逻辑地址。
• IP地址称为逻辑地址，是因为IP地址是用软件实现的。
• IP地址是网络层及其以上各层(包括运输层、应用层等)使用的地址。
• IP地址放在IP数据报的首部。

1.2 硬件地址

• 硬件地址是一种物理地址。
• 硬件地址称为物理地址，是因为硬件地址是用硬件实现的。
• 硬件地址是数据链里层和物理层使用的地址。
• 硬件地址放在MAC帧的首部。

2. 数据中的IP地址与硬件地址

2.1 发送数据

• 在发送数据时，数据从高层下到低层，然后才到通信链路上传输。
• 使用IP地址的IP数据报一旦交给了数据链路层，就被封装成MAC帧了。
• MAC帧在传送时使用的源地址和目的地址都是硬件地址，这两个硬件地址都写在MAC帧的首部。
• 当IP数据报放入到数据链路层的MAC帧中以后，整个IP数据报就成了MAC帧的数据部分，因而在数据链路层看不见IP数据报的IP地址。
  

2.2 接收数据

• 在接收数据时，数据从低层上到高层。
• 连接在通信链路上的设备(主机或路由器)在接收MAC帧时，其根据是MAC帧首部的硬件地址。
• 在数据链路层看不见隐藏在MAC帧的数据中的IP地址。
• 只有在剥去MAC帧的首部和尾部后，把MAC帧的数据部分上交给网络层后，网络层才能在IP数据报的首部中找到源IP地址和目的IP地址。

2.3 具体例子

• 例子：三个局域网用两个路由器R1和R2互连起来，现在主机H1要和主机H2通信。
• 主机H1的IP地址是IP1，硬件地址是HA1。
• 主机H2的IP地址是IP2，硬件地址是HA2。
• 路由器R1由于同时连接到两个局域网上，因此它有两个硬件地址HA3和HA4。
• 路由器R2由于同时连接到两个局域网上，因此它有两个硬件地址HA5和HA6。
  
• 通信的路径是：H1->经过R1转发->再经过R2转发->H2。