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IPv4、IPv6、MAC

IPv4

  • 定义:即网际互连协议第四版,属于OSI/RM(开放系统互联/参考模型)的第三层----网络层

  • 地址格式:IPv4 地址是32位的二进制数,采用 4 组点分十进制法,通常表示为四个十进制数,每个数值范围为 0 到 255,用点分隔,例如:192.168.1.1

  • 地址数量:IPv4 地址总数为 2^32(约 42 亿)个( 2019 年IPv4地址就已经被分配完)

IPv6

  • 定义:IPv6(Internet Protocol version 6)是第六版互联网协议,设计用于替代IPv4,解决地址耗尽问题

  • 地址格式:IPv6 地址是128位的二进制数,通常表示为八组十六进制数,每组四个十六进制数,用冒号分隔,例如:2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

  • 地址数量:IPv6 地址总数为 2^128(约 3.4×10^38)个,几乎无限

IPv6 地址的结构

IPv6 类似 IPv4,也是通过 IP 地址的前⼏位标识 IP 地址的种类。

IPv6 的地址主要有以下类型地址:

  • 单播地址,⽤于⼀对⼀的通信

  • 组播地址,⽤于⼀对多的通信

  • 任播地址,⽤于通信最近的节点,最近的节点是由路由协议决定

首部区别

首部区别

IPv6相⽐IPv4的⾸部改进:

  • 取消了首部校验和字段。 因为在数据链路层和传输层都会校验,因此IPv6直接取消了IP的校验。

  • 取消了分片重新组装相关字段。 分⽚与重组是耗时的过程,IPv6 不允许在中间路由器进⾏分⽚与重组,这种操作只能在源与⽬标主机,这将⼤⼤提⾼了路由器转发的速度。

  • 取消选项字段。 选项字段不再是标准IP⾸部的⼀部分了,但它并没有消失,⽽是可能出现在IPv6⾸部中的「下⼀个首部」指出的位置上。删除该选项字段使的IPv6的⾸部成为固定⻓度的40字节。

MAC

属于数据链路层,用于标识网络接口卡的地址。

  • 定义:MAC(Media Access Control)地址是网络接口卡(NIC)的唯一标识符,用于局域网(LAN)通信

  • 地址格式:MAC地址是 48 位的二进制数,通常表示为六组十六进制数,每组两个十六进制数,用冒号或连字符分隔,例如:00:1A:2B:3C:4D:5E00-1A-2B-3C-4D-5E

  • 地址数量:MAC 地址总数为 2^48(约 2.8×10^14)个。

IP 与 MAC 的区别

  1. 层次:

    • IP 地址:属于网络层(第三层)。
    • MAC 地址:属于数据链路层(第二层)。
  2. 用途:

    • IP 地址:用于互联网和局域网中的设备标识和路由。
    • MAC 地址:用于局域网中的设备标识和数据链路层通信。
  3. 可变性:

    • IP 地址:可以动态分配或静态配置。
    • MAC 地址:通常是硬编码的,不会改变。

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