网卡唯一标识MAC地址详解

一路上

一、MAC地址概述

MAC地址（Media Access Control Address）的全称叫做媒体访问控制地址，也称作局域网地址，以太网地址或者物理地址。我们可以根据网卡的MAC地址直接就能查到设备厂商的信息，比如：

二、MAC地址组成

MAC地址（Media Access Control address）是烧录在Network Interfac Card(网卡,NIC)里的，MAC地址也叫硬件地址，是由48比特长(6字节)，16进制的数字组成；0-23位是由厂家自己分配，24-47位叫做组织唯一标志符（OUI），MAC地址的格式如下：

OUI（Organisationally Unique Identifier）即为机构惟一标示符，通常也叫做公司标识符（company_id），世界上凡要生产网络设备或者网卡的厂家都必须向IEEE的注册管理委员会RAC（Registration Authority Committee）购买由这3个字节构成的地址块，这个地址块名称是机构唯一标识符OUI。

NIC（Network Interface Controller）即为网络接口控制器，也可以叫做扩展标识符，由厂商自己指定，只要保证生产出的网卡没有重复地址即可。可见一个地址块可以生成224个不同地址，用这种方式得到的48 bit地址称为MAC-48，它的通用名字是EUI-48。

比如MAC地址为00-1E-10-00-00-01，前面三个字节是Huawei公司向RAC申请的地址块，后面三个字节为Huawei公司自己定义的部分，只要保证网卡没有重复地址即可，如下图所示：

比如MAC地址为：00-14-78-00-00-01，前面三个字节是TP-LINK公司向RAC申请的地址块，后面三个字节为TP-LINK公司自己定义的部分，只要保证网卡没有重复地址即可，如下图所示：

三、单播地址、多播地址和广播地址

MAC地址可以分为单播地址、多播地址和广播地址。IEEE规定地址字段的第一个字节的最低位为I/G比特，I/G表示Individual/Group。当I/G比特为0时，地址字段表示单播地址；当I/G比特为1时表示多播地址。

比如MAC地址为01-14-78-00-00-01，由于第一个字节的最低位为1，所以此地址为多播地址，多播地址应用于802.1D和802.1Q中，如下图所示：

比如MAC地址为00-14-78-00-00-01，由于第一个字节的最低位为0，所以此地址为单播地址，如下图所示：

广播地址格式为全1：FF-FF-FF-FF-FF-FF，主要应用于局域网里数据的广播，局域网里面所有电脑都能够收到，比如ARP请求。

三种类型的MAC地址应用如下：

单播地址（unicast address）：主要应用于一对一的站点数据传输，相应的单播帧只有一个站点收到。

广播地址（broadcast address）：主要应用于广播的应用，比如ARP请求，相应的广播帧局域网内的所有站点都能够收到。

多播地址（multicast address）：主要应用于一对多的应用，比如在802.1X认证，STP/RSTP/MSTP协议等，常用的多播MAC地址有：

四、本地管理地址和全球管理地址

MAC地址也可以分为本地管理地址和全球管理地址。IEEE还考虑到可能有人并不愿意向IEEE的RAC购买机构惟一标识符OUI。为此，IEEE将地址字段第一个字节的最低第2位规定为G/L比特，标示Global/Local。当G/L比特为0时全球管理地址（保证在全球没有相同的地址），厂商向IEEE购买的OUI都属于全球管理地址。当地址字段的G/L比特为1时是本地管理地址，这时用户可任意分配网络上的地址，但是以太网几乎不使用这个G/L比特。

比如，MAC地址为00-14-78-00-00-01，由于第一个字节的最低第2为0比特，所以为全球管理地址，该地址需要向RAC（Registration Authority Committee）购买，如下图所示。

比如MAC地址为02-14-78-00-00-01，由于第一个字节的最低第2位为1比特，所以为本地管理地址，该地址不需要向RAC（Registration Authority Committee）购买，那么我们就可以使用很多本地管理地址来充当设备的MAC地址。（一般情况下，没有厂商会使用这些本地管理地址），如下图所示：

虽然在网络设备上一般不使用本地管理地址，但是在某些网络应用上可以使用，比如在多PVC的DSL设备上，每条PVC类似一个虚拟的网络接口，每个接口必须配有一个MAC地址，假如有7条PVC，那么意味着需要7个MAC地址。针对这个问题，可以有两种解决方案：

方案一：给7条PVC分配7个全球管理地址。虽然这种方案可以解决每条PVC需要一个MAC地址问题，但是容易出现MAC地址冲突和MAC地址的浪费。

方案二：给7条PVC分配7个本地管理地址，这样既不浪费MAC地址，也不容易出现MAC地址冲突的情况。

比如一个ADSL产品的LAN口MAC地址为00-00-0C-00-30-10，那么各个PVC的MAC地址是以把LAN口MAC地址的第一字节的低两位改为02为基数，第一条到第六条PVC的MAC地址依次递增8来处理的。那么整个设备的MAC地址为：

LAN      00-00-0C-00-30-10
PVC0    0a-00-0C-00-30-10
PVC1    12-00-0C-00-30-10
PVC2    1a-00-0C-00-30-10
PVC3    22-00-0C-00-30-10
PVC4    2a-00-0C-00-30-10
PVC5    32-00-0C-00-30-10
PVC6    3a-00-0C-00-30-10

这种方法就是利用了本地管理地址的这个概念，没有违反IEEE的规定，也不会出现MAC地址冲突的问题。

五、总结

MAC地址 XX-XX-XX-XX-XX-XX

第二位为1/3/5/7/9/B/D/F时表示为组播MAC地址；
第二位为2/3/6/7/A/B/E/F时表示为本地管理MAC地址；
第二位为4/8/C时表示为全球管理MAC地址。

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