ip地址换算mac地址（mac地址与ip地址的转换计算）



在教计算机网络课程中，经常会碰到这样的问题，为什么需要两个地址：一个是MAC(物理地址)，另一个是IP地址。各种解释都有，基本上一个观点就是一个是物理地址，一个是逻辑地址。然而，这样的解释太抽象，什么是物理，什么是逻辑。这些抽象的表述会让人无法理解到其本质。下面我就谈谈这个问题。

要想说明这个问题，首先得说说计算机网络的目标是什么。计算机网络的根本目标就是将数据从一点传送到另外一点。听起来很简单，但是里面包含的意思很多。例如，两个点之间是在同一个网络还是跨网络连接的，如何才能将数据正确的传送到对方，如果出现错误怎么办等等。

为了说明问题的本质，我们首先将问题简化：假设两点在一个网络内。在这种情况下，只需要MAC地址就可以了。例如通过交换机将多台电脑组成一个网络，为了找到对方，必须通过一个地址来标识。就像寄快递一样，如果没有地址，快递员是无法将快递送到对方的所在地的。这就是我们所说的MAC地址。当A点要将数据传递给B点时，会在数据的首部添加B的MAC地址，即目标地址。当然在首部中也有源地址，即发送方的MAC地址，还有其它一些信息，例如用于校验的等等。组装好的这个数据称为帧。然后A点就将帧通过网卡发送出去。

此时交换机收到这个帧后，查找自己的转发表。转发表主要有两列，一列是MAC地址，另外一列是该MAC地址对应的端口。查找的结果只有两种情况：找到或没找到。如果找到就将数据从该MAC对应的端口转发出去。如果没找到，很简单，交换机会把帧向所有端口广播（除了该帧进入的端口），因此肯定会有一个合适的端口收到的。这个广播的方法很粗暴，也很奏效。

这就是MAC地址的作用。MAC地址是刻录在网卡这个物理设备上的，一般是无法改变的。

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然而，如果两点不在一个网络内。这时就需要IP地址了。因为IP地址含有两个部分，一个是网络地址，一个是主机地址。因此，通过对方的IP地址，是可以判断出对方是否和本机在一个网络内。如果在一个网络内，如上所述，只需要知道对方的MAC地址即可通信。

如果不在一个网络内，本机的网络层就认为数据应该发送给网关。道理是显然的，如果不在一个网络内，首先得把数据发送出网络才可以。如何发出网络，当然是发给网关，因为网关就相当于网络的门卫。要想把数据发给网关，同样需要知道网关的MAC地址，如何知道网关的MAC地址呢？这就涉及到ARP协议。

电脑缓存里有一张ARP表，该表主要有两列：一列是IP地址，另外一列是MAC地址。这张表不是天生就有的，是随着网卡收到网络中的各种通信数据，不断学习增加的。

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