计算机网络技术及应用：MAC地址寻址

在计算机网络中有多种设备，设备间的连接错综复杂，特别是Internet，网络中的设备数量巨大，如何保证数据能够正确地从一个设备传输给另一个设备，这的确是网络通信中必须解决好的一个关键技术问题。解决这个问题的核心是怎样能够在网络中唯一地确定每个设备。为此，计算机网络需要一种完善的寻址技术，以保证数据在网络中的准确定位和正确传输。

数据链路层“寻址”是OSI解决唯一确定网络设备的关键技术之一。OSI对网络设备的唯一性认定在数据链路层功能中实现。为了区分网络中的不同设备，OSI要求每个连接于网络的设备必须拥有一个物理设备地址。由于物理设备地址属于数据链路层中的MAC层的功能要求，因此通常把网络设备的物理设备地址称为MAC地址或节点地址。

通常所使用的网络设备（如路由器、交换机、集线器和网卡等）在出厂前，均拥有一个物理“硬”地址。该地址是不能被改变的，而且原则上世界上所有网络设备的物理设备地址都是不一样的。因为所有设备所使用的MAC地址均要得到国际标准化组织的批准，从而才能保证所有厂家的设备都具有不一样的物理设备地址。因此，在计算机网络的设备安装与调试中，不再需要设置设备的物理地址，实际上也无法改变其物理设备地址。

网络设备的MAC地址的格式与网络所使用的媒介访问方法有直接关系，这就是为什么物理设备地址被称为MAC地址的缘故。对于广泛应用的以太网，其MAC地址一般由12位十六进制数（二进制48位数）组成。例如，某网卡的地址是8E178F889922，其中前6位是制造商编号，后6位是产品序号。网络设备制造商的编码由IEEE（电子和电气工程师协会）分配和管理。

在计算机网络中，MAC地址是最重要的网络地址。计算机网络对网上每一个设备唯一性的识别，可信赖的只有设备的MAC地址。可以这样说，MAC地址如同每个公民的身份证一样是其网络设备唯一的标识，一旦拥有不能更改。而网络中的其他地址，如大家熟悉的IP地址，它属于逻辑地址，在应用中是可以改变的，并还可以赋予其他设备。(www.xing528.com)

在数据链路层，对连接于网络的计算机的识别全靠其物理地址。不过，在局域网真正传输数据时，数据帧将被网上所有的设备接收，好像与MAC地址无关。实际上，连接于网络的每台设备在接收到数据后，都要首先读取所接收到数据帧的地址，只有该数据帧的MAC地址与自己的物理地址一致时，该设备才将接收数据正式下载到自己的内存或其他存储设备上。与此同时，其他所有设备都将放弃对该数据帧的接收。

在用于网络互连的设备网桥中，物理设备地址也是必不可少的。网桥正是用MAC地址区分连接于不同网段的设备，以便有选择地在两个网段之间重发数据。对于透明式网桥，不要求对网桥进行初始化设置，当网桥连接于网络后，网桥能“记住”网络上的每一个设备（MAC地址）及其位置（逻辑网络地址），并建立一个网络的设备/网段匹配表保存在网桥中。随后便可通过分析数据包的目的地址，结合匹配表，合理地在网桥连接的网段之间传递数据包。如果数据帧的目的地址与该数据帧的源地址在同一个网段内，网桥便将它丢弃，不向其他网段转发，该数据帧当然不会遭到破坏，它们会被本网段内的目的设备正常接收。相反，若数据帧的目的地址不在该数据帧源地址所在的网段内，该数据帧将被转发到适当的网段。

总之，MAC地址是网络通信中最重要的地址之一，并且是网络设备唯一不可改变的地址。