作者:      时间:2023-09-27 11:32:24
      IP地址其实就是计算机在网络中的地址。当然这里指三层网络下。二层网络还有一个地址叫mac地址，这里还有一个称呼叫网卡物理地址。这个地址是类似于每个人的身份证号码。在你没有手动改变的情况下每个可以接入网络的设备都会有一个到多个独一无二的mac地址。拿家用电脑来举例，家里电脑，尤其是笔记本电脑，标配的一般都有一个可以插网线的pci网卡，还有一个可以收无线信号的无线网卡。有些特殊需求的电脑可能还会装多个网卡来实现一些不同的需求。每个网卡都有一个自己的身份认证，就是mac地址。现在来说一下mac地址和ip地址有什么关系。
      首先，在网络中如果需要互相传输数据就需要一个地址，不管是mac地址还是IP地址都是可以进行数据传输的。但是为什么mac地址不常用，而IP地址大家都相对比较熟悉呢？这里举个例子。你想找一个你的朋友来交换一个电影，你想到这个朋友的时候第一时间想到的是他住在北京海淀区中关村大街123号4号楼5单元607号还是想到他的身份证号是100108XXXX……当然，在二层网络里是可以这么识别的。但是二层网络通讯通常是使用广播。这里再举一个例子，比如大学的一个公开课里，在讲师中途休息的时候一个同学捡到了一个钱包，但是大家都不熟悉。这时在收到讲师允许的情况下这位同学喊了一声，我捡到一个钱包，身份证号是XXXX，是谁的？（二层广播）这时丢钱包的听到自己的身份证号肯定会回复：是我的。（回复广播）这时交接钱包（物理层交换），完成一次数据交换。如果喊了很多次没有人回答（数据包生存时间），那可能会把钱包丢掉了（超时丢包）。后来人们发现这样的效率太低，如果地上有多个钱包，需要一个喊完另一个喊（同一冲突域广播风暴）课就没有办法继续上下去了，大家就想出了一个办法。按照身份证上的地址（IP）把钱包寄给这个人就好了。因为钱包超出了这个教室的环境，所以是三层数据交换。
     上面的例子虽然不是非常恰当，但是也可以大概的理解mac地址和IP地址的关系了。现在用专业一点的语言来解释一下。每个可以连接网络的网卡都有一个mac地址。在他接入网络的时候会在二层广播自己，并寻找当前网络中的DHCP服务器（dhcp discover），表示这个网卡已经接入网络正在寻求IP地址。如果在这个网络中有DHCP服务器的话会从服务器返回一个信息，已经收到你接入的信息，可以在我这里取得一个IP地址（dhcp offer）这个里面包含了自己的网段等信息。之后网卡会发送一个信息，表示自己已经接受了dhcp服务器的信息，并想使用该网段中的某个地址（dhcp request）。之后服务器确认可以使用该地址，这个网卡就获取到了IP地址（dhcp ack）。如果网卡选择的地址已经被使用，则dhcp服务器会告诉网卡地址不能使用，应该重新选择（dhcp nak）这时网卡会重新选择地址并继续请求使用（DHCPrequest）。这个就是IP地址相关的知识。
    这里特别说明，不是每个设备都只有一个IP地址，是每个网卡都有一个IP地址，包括虚拟网卡。

 

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