MAC地址详介

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-10-10 06:07 175阅读 0赞

# 什么是MAC地址？ #

MAC位址(Media Access Control)用来定义网络设备的位置，Mac地址一般由制造商分配并烧录到网卡芯片中，因此每块网卡都有一个MAC地址。

MAC地址是一个6字节、也即48bit的数据。容量达到255*255*255*255*255\*255=274941996890625个地址，前3字节称为OUI ，是由IEEE组织注册给网络设备生产商的；每个厂商拥有一个或多个OUI，彼此不同。后三字节则是由网络设备生产商分配给自己生产每一个拥有MAC地址的设备。也就是说这270多万亿个以太网卡的物理地址供全球的所有网络使用，每个网卡的mac地址它在世界上是独一无二的，可以作为网卡识别和主机识别的重要信息在底层物理传输中使用。

# mac地址可否修改？ #

答案是可以修改，虽然mac 是写进网卡硬件的，但是可以通过软件对其进行修改，只不过不建议随便修改，因为修改了之后可能导致同一个局域网下mac地址重复的情况，这时就会导致两台主机都无法上网，因为ARP用来寻找同一个局域网中的主机，同一个局域网的ip地址的网络号相同（同网段），由于每个主机的ip地址并不固定，mac地址固定，最终归结于根据目标主机的mac地址寻找，而如果两个mac地址相同，最终无法确定谁是目标，会导致混乱，因此导致两台主机都无法上网。

但在非同一个网络下的MAC地址，即使重复了也没有关系，关于这个问题，其实也是比较容易理解的：访问不同网段的目标，不会直接解析对方的mac，而是解析网关的mac。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4MDQ4NzU2_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
如上图，两个不同网段上的目标进行通信，主机H1访问主机H2，最开始打上的目标mac是路由器R1的mac HA3，然后路由器R1查**路由表**，查找指向目标的ip的路径，发现下一跳是路由器R2，然后查arp表，确定路由器R2对应的mac是HA5，自己的出接口是mac HA4，于是对这个数据包的帧头进行重封装，源mac是HA4目标mac是HA5，此时到了路由器R2，路由器R2查路由表，查找指向目标ip的路径，发现目标连在自己的另一个接口上。然后从这个接口利用arp解析H2的mac是HA2，于是对这个数据包的帧头进行重封装，源mac是HA6目标mac是HA2。

可以看出，在这个过程中arp没有遇到两个mac重复的情况，因此不同局域网下mac地址即使重复也是可以进行通信的。

# 虚拟机的mac地址 #

mac地址是直接写在硬件网卡里面的，那么虚拟机的mac地址呢？  
在VM的世界中，每一台拥有虚拟NIC（网卡）的设备当然也拥有MAC地址。这虚拟网卡的MAC地址，当然也是按照规定，前三字节为OUI，后三字节逐一分配给每个设备。由于虚拟网卡的”制造商“是VMware，XenSource，微软 等虚拟平台软件的生产商，OUI当然就分配给了他们。

OUI有了，后三字节如何生成呢？要知道虚拟机是经常被创建和销毁的，这一点不像实体PC。网卡生产商可以计算每年生产多少块网卡，从而为每块网卡分配不同的MAC地址； VMware却不可能计算出每年有多少台VM、有多少块虚拟网卡被创建。

VMware ESX Server的算法是，使用散列算法，通过VM的UUID来生成MAC地址。VM的UUID是每一台VM特有的、128bit的ID，是由ESX Server硬件SMBIOS的UUID、加上VM的路径生成的。因此，一台虚拟机的虚拟网卡的MAC地址就与下面四个因素有关：

*  VMware的OUI
 *  Host (ESX Server)的SMBIOS中的UUID
 *  VM在服务器上的路径
 *  网卡的实体名 (Entity Name)，用来确保同一VM上的不同网卡有不同的MAC地址  
    MAC地址一旦生成，就不会再有变化，除非上面所述的四项因素发生改变（最可能发生的就是第三项，VM在服务器上的路径改变）。  
    尽管如此，由于散列算法本身的特征，还是有万一发生MAC地址冲突的可能（可能性极小）。ESX Server会不断跟踪和检测运行中和挂起(Suspend)的VM，以保证没有MAC地址冲突。但是已经关闭电源的VM是不在检查对象之内的。因此，ESX检测到MAC地址冲突，它会分配给VM的虚拟网卡一个新的MAC地址。所以从这个意义上说，VM的MAC地址是可以发生变化的。

另外，如果你采用的是桥接模式：  
MAC地址跟宿主机的MAC地址是相同的，虚拟机虽然有自己的ip地址但是实际上数据还是由虚拟机发给主机，主机再通过主机上的网卡发出去的，收的时候由主机的网卡接收再传给虚拟机的。所谓桥接模式，就是指将虚拟机的网卡和主机上的网卡“桥接”在一起。

参考：  
https://www.cnblogs.com/Solomon-xm/articles/10253575.html  
https://zhidao.baidu.com/question/2122400704374776427.html  
https://blog.csdn.net/kenjianqi1647/article/details/81636898  
https://www.zhihu.com/question/52820009

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