全面解析MAC地址原理及应用

大家都知道在现实的生活中，我们每个人都有属于自己的一个ID号--身份证号码，你可以去派出所把你的姓名改了，但是你的身份证号却不能随着你自己的姓名更改而更改。在网络世界中，我们常常可以听到IP地址的概念，不过MAC地址这个专业术语却很少被人提起





，我们往往只知道IP地址，而MAC地址则是幕后英雄。正如我们在日常交流的时候，常常叫别人的姓名而不会去称呼别人的身份证号道理是一样的。

　　IP地址与MAC地址

　　在日常的计算机使用过程中，大家都知道IP地址只要规划合理，你可以任意更改IP地址。修改的方法也是比较简单的，只要在对应网卡的TCP/IP协议上双击一下然后修改参数就行了。那么MAC地址与IP地址同为地址，它们之间有什么地方相似又有什么地方不同呢？下面就让我们一起来看看吧，了解它们的差异与类似之处便于我们更好的掌握。在OSI(Open System Interconnection，开放系统互连)7层网络协议参考模型中(如图1)，第二层为数据链路层(Data Link)。MAC地址也叫物理地址、硬件地址或链路地址，由网络设备制造商生产时写在硬件内部。IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的，IP地址是32位的，而MAC地址则是48位的。MAC地址的长度为48位(6个字节)，通常表示为12个16进制数，每2个16进制数之间用冒号隔开，如：08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC地址，其中前6位16进制数08:00:20代表网络硬件制造商的编号，它由IEEE(电气与电子工程师协会)分配，而后3位16进制数0A:8C:6D代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。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地址就如同一个职位，而MAC地址则好像是去应聘这个职位的人才，职位可以既可以让甲坐，也可以让乙坐，同样的道理一个节点的IP地址对于网卡是不做要求，基本上什么样的厂家都可以用，也就是说IP地址与MAC地址并不存在着绑定关系。本身有的计算机流动性就比较强，正如同人才可以给不同的单位干活的道理一样的，人才的流动性是比较强的。职位和人才的对应关系就有点像是IP地址与MAC地址的对应关系。比如，如果一个网卡坏了，可以被更换，而无须取得一个新的IP地址。如果一个IP主机从一个网络移到另一个网络，可以给它一个新的IP地址，而无须换一个新的网卡。当然MAC地址除了仅仅只有这个功能还是不够的，就拿人类社会与网络进行类比，通过类比，我们就可以发现其中的类似之处，更好地理解MAC地址的作用。无论是局域网，还是广域网中的计算机之间的通信，最终都表现为将数据包从某种形式的链路上的初始节点出发，从一个节点传递到另一个节点，最终传送到目的节点。数据包在这些节点之间的移动都是由ARP(Address Resolution Protocol：地址解析协议)负责将IP地址映射到MAC地址上来完成的。其实人类社会和网络也是类似的，试想在人际关系网络中，甲要捎个口信给丁，就会通过乙和丙中转一下，最后由丙 转告给丁。在网络中，这个口信就好比是一个网络中的一个数据包。数据包在传送过程中会不断询问相邻节点的MAC地址，这个过程就好比是人类社会的口信传送过程。相信通过这两个例子，我们就可以进一步理解MAC地址的作用。

　　与MAC地址相关的命令与软件







　　在人类社会社交中，我们认识一个人往往只会知道他的姓名，而身份证号码在一般的人际交往中会被忽略。同样在网络中，我们往往只会知道同事或者网友的IP地址，并不会去过多地关心对方的MAC地址。要成长为网络高手，我们可以使用一些方法去了解对方的MAC地址。在这里介绍两种常用的方法，在Windows 9x 中可用WinIPcfg获得，在Windows 2000/XP中可用IPconfig -all获得(如图2)。

　　使用命令只能单条获得MAC地址，而且使用起来也是很麻烦的。对于网管人员，更希望有一款简单化操作的软件，我们可以利用“MAC扫描器”远程批量获取MAC地址。它是用于批量获取远程计算机网卡物理地址的一款网络管理软件。该软件运行于网络(局域网、Internet都可以)内的一台机器上，即可监控整个网络的连接情况，实时检测各用户的IP、MAC、主机名、用户名等并记录以供查询(如图3)，可以由用户自己加以备注；能进行跨网段扫描，能和数据库中得IP和MAC地址进行比较，有修改IP的或使用虚假MAC地址的，都能报警。


图1 OSI网络协议参考模型

图2 在Windows 2000/XP系统下查看本机网卡物理地址

图3 MAC扫描器可批量获取计算机网卡物理地址
更改MAC地址







　　一般MAC地址在网卡中是固定的，当然也有网络高手会想办法去修改自己的MAC地址。修改自己的MAC地址有两种方法，一种是硬件修改，另外一种是软件修改。硬件的方法就是直接对网卡进行操作，修改保存在网卡的EPROM里面的MAC地址，通过网卡生产厂家提供的修改程序可以更改存储器里的地址。那么什么叫做EPROM呢？EPROM是电子学中一种存储器的专业术语，它是可擦写的，也就是说一张白纸你用钢笔写了一遍以后就不能再用橡皮擦去了，而EPROM这张白纸用铅笔写后可以再擦去，可以反复改变其中数据的存储器。当然软件修改的方法就相对来说要简单得多了，在Windows中，网卡的MAC保存在注册表中，实际使用也是从注册表中提取的，所以只要修改注册表就可以改变MAC。Windows 9x中修改：打开注册表编辑器，在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSetService\Class\Net\下的0000，0001，0002。

　　Windows 2000/XP中的修改：同样打开注册表编辑器，HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\ControlClass\4D36E970-E325-11CE-BFC1-08002BE10318 中的0000，0001，0002中的DriverDesc，如果在0000找到，就在0000下面添加字符串变量，命名为“NetworkAddress”，值为要设置的MAC地址，例如：000102030405

　　完成上述操作后重启就好了。一般网卡发出的包的源MAC地址并不是网卡本身写上去的，而是应用程序提供的，只是在通常的实现中，应用程序先从网卡上得到MAC地址，每次发送的时候都用这个MAC作为源MAC而已，而注册表中的MAC地址是在Windows安装的时候从网卡中读入的，只要你的操作系统不重新安装应该问题不大。

　　MAC地址的应用

　　平日身份证的作用并不是很大，但是到了有的关键时刻，身份证就是用来证明你的身份的。比如你要去银行提取现金，这时就要用到身份证。那么MAC地址与IP地址绑定就如同我们在日常生活中的本人携带自己的身份证去做重要事情一样的道理。有的时候，我们为了防止IP地址被盗用，就通过简单的交换机端口绑定(端口的MAC表使用静态表项)，可以在每个交换机端口只连接一台主机的情况下防止修改MAC地址的盗用，如果是三层设备还可以提供：交换机端口/IP/MAC 三者的绑定，防止修改MAC的IP盗用。一般绑定MAC地址都是在交换机和路由器上配置的，是网管人员才能接触到的，对于一般电脑用户来说只要了解了绑定的作用就行了。比如你在校园网中把自己的笔记本电脑换到另外一个宿舍就无法上网了，这个就是因为MAC地址与IP地址(端口)绑定引起的。, , ,