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MAC地址原理,應用簡介
作者:佚名 來源:中國電腦教育報 加入時間:2004-11-11
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    大家都知道在現實的生活中,我們每個人都有屬于自己的一個ID號--身份證號碼,你可以去派出所把你的姓名改了,但是你的身份證號卻不能隨著你自己的姓名更改而更改。在網絡世界中,我們常常可以聽到IP地址的概念,不過MAC地址這個專業術語卻很少被人提起,我們往往只知道IP地址,而MAC地址則是幕后英雄。正如我們在日常交流的時候,常常叫別人的姓名而不會去稱呼別人的身份證號道理是一樣的。

    IP地址與MAC地址

    在日常的計算機使用過程中,大家都知道IP地址只要規劃合理,你可以任意更改IP地址。修改的方法也是比較簡單的,只要在對應網卡的TCP/IP協議上雙擊一下然后修改參數就行了。那么MAC地址與IP地址同為地址,它們之間有什么地方相似又有什么地方不同呢?下面就讓我們一起來看看吧,了解它們的差異與類似之處便于我們更好的掌握。在OSI(Open System Interconnection,開放系統互連)7層網絡協議參考模型中(如圖1),第二層為數據鏈路層(Data Link)。MAC地址也叫物理地址、硬件地址或鏈路地址,由網絡設備制造商生產時寫在硬件內部。IP地址與MAC地址在計算機里都是以二進制表示的,IP地址是32位的,而MAC地址則是48位的。MAC地址的長度為48位(6個字節),通常表示為12個16進制數,每2個16進制數之間用冒號隔開,如:08:00:20:0A:8C:6D就是一個MAC地址,其中前6位16進制數08:00:20代表網絡硬件制造商的編號,它由IEEE(電氣與電子工程師協會)分配,而后3位16進制數0A:8C:6D代表該制造商所制造的某個網絡產品(如網卡)的系列號。只要你不去更改自己的MAC地址,那么你的MAC地址在世界是惟一的。

    MAC地址的作用

    IP地址就如同一個職位,而MAC地址則好像是去應聘這個職位的人才,職位可以既可以讓甲坐,也可以讓乙坐,同樣的道理一個節點的IP地址對于網卡是不做要求,基本上什么樣的廠家都可以用,也就是說IP地址與MAC地址并不存在著綁定關系。本身有的計算機流動性就比較強,正如同人才可以給不同的單位干活的道理一樣的,人才的流動性是比較強的。職位和人才的對應關系就有點像是IP地址與MAC地址的對應關系。比如,如果一個網卡壞了,可以被更換,而無須取得一個新的IP地址。如果一個IP主機從一個網絡移到另一個網絡,可以給它一個新的IP地址,而無須換一個新的網卡。當然MAC地址除了僅僅只有這個功能還是不夠的,就拿人類社會與網絡進行類比,通過類比,我們就可以發現其中的類似之處,更好地理解MAC地址的作用。無論是局域網,還是廣域網中的計算機之間的通信,最終都表現為將數據包從某種形式的鏈路上的初始節點出發,從一個節點傳遞到另一個節點,最終傳送到目的節點。數據包在這些節點之間的移動都是由ARP(Address Resolution Protocol:地址解析協議)負責將IP地址映射到MAC地址上來完成的。其實人類社會和網絡也是類似的,試想在人際關系網絡中,甲要捎個口信給丁,就會通過乙和丙中轉一下,最后由丙  轉告給丁。在網絡中,這個口信就好比是一個網絡中的一個數據包。數據包在傳送過程中會不斷詢問相鄰節點的MAC地址,這個過程就好比是人類社會的口信傳送過程。相信通過這兩個例子,我們就可以進一步理解MAC地址的作用。

    與MAC地址相關的命令與軟件

    在人類社會社交中,我們認識一個人往往只會知道他的姓名,而身份證號碼在一般的人際交往中會被忽略。同樣在網絡中,我們往往只會知道同事或者網友的IP地址,并不會去過多地關心對方的MAC地址。要成長為網絡高手,我們可以使用一些方法去了解對方的MAC地址。在這里介紹兩種常用的方法,在Windows 9x 中可用WinIPcfg獲得,在Windows 2000/XP中可用IPconfig -all獲得(如圖2)。

    使用命令只能單條獲得MAC地址,而且使用起來也是很麻煩的。對于網管人員,更希望有一款簡單化操作的軟件,我們可以利用“MAC掃描器”遠程批量獲取MAC地址。它是用于批量獲取遠程計算機網卡物理地址的一款網絡管理軟件。該軟件運行于網絡(局域網、Internet都可以)內的一臺機器上,即可監控整個網絡的連接情況,實時檢測各用戶的IP、MAC、主機名、用戶名等并記錄以供查詢(如圖3),可以由用戶自己加以備注;能進行跨網段掃描,能和數據庫中得IP和MAC地址進行比較,有修改IP的或使用虛假MAC地址的,都能報警。




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圖1 OSI網絡協議參考模型



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圖2 在Windows 2000/XP系統下查看本機網卡物理地址


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圖3 MAC掃描器可批量獲取計算機網卡物理地址

更改MAC地址

  一般MAC地址在網卡中是固定的,當然也有網絡高手會想辦法去修改自己的MAC地址。修改自己的MAC地址有兩種方法,一種是硬件修改,另外一種是軟件修改。硬件的方法就是直接對網卡進行操作,修改保存在網卡的EPROM里面的MAC地址,通過網卡生產廠家提供的修改程序可以更改存儲器里的地址。那么什么叫做EPROM呢?EPROM是電子學中一種存儲器的專業術語,它是可擦寫的,也就是說一張白紙你用鋼筆寫了一遍以后就不能再用橡皮擦去了,而EPROM這張白紙用鉛筆寫后可以再擦去,可以反復改變其中數據的存儲器。當然軟件修改的方法就相對來說要簡單得多了,在Windows中,網卡的MAC保存在注冊表中,實際使用也是從注冊表中提取的,所以只要修改注冊表就可以改變MAC。Windows 9x中修改:打開注冊表編輯器,在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\

  CurrentControlSet\Service\Class\Net\下的0000,0001,0002。

  Windows 2000/XP中的修改:同樣打開注冊表編輯器,HKEY_LOCAL_

  MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\4D36E970-E325-11CE-BFC1-08002BE10318 中的0000,0001,0002中的DriverDesc,如果在0000找到,就在0000下面添加字符串變量,命名為“NetworkAddress”,值為要設置的MAC地址,例如:000102030405

  完成上述操作后重啟就好了。一般網卡發出的包的源MAC地址并不是網卡本身寫上去的,而是應用程序提供的,只是在通常的實現中,應用程序先從網卡上得到MAC地址,每次發送的時候都用這個MAC作為源MAC而已,而注冊表中的MAC地址是在Windows安裝的時候從網卡中讀入的,只要你的操作系統不重新安裝應該問題不大。

  MAC地址的應用

  平日身份證的作用并不是很大,但是到了有的關鍵時刻,身份證就是用來證明你的身份的。比如你要去銀行提取現金,這時就要用到身份證。那么MAC地址與IP地址綁定就如同我們在日常生活中的本人攜帶自己的身份證去做重要事情一樣的道理。有的時候,我們為了防止IP地址被盜用,就通過簡單的交換機端口綁定(端口的MAC表使用靜態表項),可以在每個交換機端口只連接一臺主機的情況下防止修改MAC地址的盜用,如果是三層設備還可以提供:交換機端口/IP/MAC 三者的綁定,防止修改MAC的IP盜用。一般綁定MAC地址都是在交換機和路由器上配置的,是網管人員才能接觸到的,對于一般電腦用戶來說只要了解了綁定的作用就行了。比如你在校園網中把自己的筆記本電腦換到另外一個宿舍就無法上網了,這個就是因為MAC地址與IP地址(端口)綁定引起的。

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