概述
MAC 地址是以太网的 MAC 子层所使用的地址（数据链路层）
IP 地址是 TCP/IP 体系结构网际层所使用的地址（网际层）
ARP协议能够通过 IP 地址获取设备的 MAC 地址（网际层）
MAC 地址
概念
1）用于区分同一广播信道中的不同主机接口（是对网络上各接口的唯一标识，而不是对网络上各设备的唯一标识）
2）每个主机发送的帧中必须携带标识发送主机和接收主机的 MAC 地址
3）MAC地址一般被固化在网卡的电可擦可编程只读存储器 EEPROM 中，因此mac地址也被称为硬件地址或物理地址（但不属于物理层）
格式
1）共48位6字节，前3字节为“组织唯一标识符”需要注册申请，后3字节为“网络接口标识符”由厂商自行分配
2）可以由16进制表示，每个字节由两个字符表示，每个字节间用符号隔开。如“00-0C-CF-93-8C-92”、“00:0C:CF:93:8C:92”等
3）每一字节划分为 b7 至 b0 八位，其中 b0表示是否为多播， b1 表示是否为本地管理
4）FF-FF-FF-FF-FF-FF 表示广播地址
5）发送顺序为第一字节到第六字节，字节内比特由 b0 到 b7
使用方式
帧首部中含有源地址字段与目的地址字段需要填写 MAC 地址
单播 MAC 地址：
发送方：源地址字段填写自己的 MAC 地址，目标地址字段填写目标的 MAC 地址
接收方：检查目标地址字段的 MAC 地址与自己是否匹配
广播 MAC 地址：
发送方：源地址字段填写自己的 MAC 地址，目标地址字段填写广播地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF
接收方：发现是广播地址后，直接接收
多播 MAC 地址：
发送方：源地址字段填写自己的 MAC 地址，目标地址字段填写某一多播地址
接收方：检查目标地址字段的 MAC 地址是否在自己的多播组列表中
IP 地址与 MAC 地址的关系
什么是 IP
1）IP 地址是因特网上主机与路由器所使用的地址包含下面两部分信息
网络编号：标识因特网上的网络
主机编号：标识同一网络中的不同主机或路由器各接口
2）若不接入因特网，则可以只使用 MAC 地址。若接入因特网，则 MAC 地址与 IP 地址均需要使用
位置关系
IP 地址位于网络层首部
MAC 地址位于链路层首部
通信过程
数据包在转发过程中
源 IP 地址与目的 IP 地址保持不变
源 MAC 地址与目的 MAC 地址逐个链路改变
ARP 协议
过程
源主机想要发送消息给目的主机，只知道自己的 IP 地址、 MAC 地址与对方的 IP 地址，需要进行以下步骤获取对方的 MAC 地址
1）源主机在自己的 ARP 高速缓存表中查找目的主机的 IP 地址所对应的 MAC 地址，若找到了，则可以封装 MAC 帧进行发送；若找不到，则发送ARP请求
2）ARP 请求为广播 MAC 帧，包含自己的 IP 地址、自己的 MAC 地址、对方的 IP 地址
3）目的主机收到 ARP 请求后，将源主机的 IP 地址与 MAC 地址记录到自己的 ARP 高速缓存表中，然后给源主机发送 ARP 响应
4）ARP 响应为单播 MAC 帧，包目的主机的 IP 地址和 MAC 地址
5）源主机收到 ARP 响应后，将目的主机的 IP 地址与 MAC 地址记录到自己的 ARP 高速缓存表中（该表位于主机中）
特点
- ARP 高速缓存表中除了 IP 与对应的 MAC 地址外，还有类型属性
动态：自动获取，生命周期默认为两分钟
静态：手工设置，不同操作系统下的生命周期不同
- ARP的作用范围：逐段链路或逐个网络使用
- ARP没有安全验证机制，存在 ARP 欺骗问题