MAC 地址

###1. mac 地址

MAC（Media Access Control或者Medium Access Control）地址，意译为媒体访问控制，或称为物理地址、硬件地址，用来定义网络设备的位置，采用十六进制数表示，共六个字节

例如

45-67-89-ab-cd-ef

###2. mac地址的分配

mac地址的前3个字节由 IEEE分配给设备制造商，作为组织唯一标识符（OUI, Organizationally unique identifier），后3个字节由各设备厂商自行分配，例如

45-67-89-ab-cd-ef

则前三个字节 45-67-89 由IEEE分配，而后3个字节 ab-cd-ef 则由设备厂商来分配

关于IEEE为厂商分配的OUI，可以查询 IEEE分配的MAC OUI

####3. mac 地址的传送顺序

仍旧以如下的mac地址为例

45-67-89-ab-cd-ef

对应的二进制表示为

0100 0101 - 0110 0111 - 1000 1001 - 1010 1011 - 1100 1101 - 1110 1111

以太网使用大端字节序，小端比特序，因此， mac地址的高字节先传送，而在字节中，低比特先传送，即上述的mac地址中，先发送字节 0x45 再发送字节 0x67

仍旧以MAC地址 ”45-67-89-ab-cd-ef“ 为例，其发送字节序如下(从最左边开始发送)

bit47                                                               bit0
|                                                                   |
1010 0010 - 1110 0110 - 1001 0001 - 1101 1010 - 1011 0011 - 1111 0111

后续讲解mac地址的规则时，统一使用发送字节序来解释，而不是mac地址对应的二进制字节序

###4. 组播/单播地址的划分

组播地址只能作为目的地址，不能作为源地址，目标地址为组播地址的数据包，可以被支持该组播地址的一组网卡接收到，组播主要用于视频广播，游戏等等等

45-67-89-ab-cd-ef

发送字节序

bit47                           bit32                               bit0
|                               |                                   |
0100 0100 - 0100 0101 - 0101 0011 - 0101 0100 - 0000 0000 - 0000 0000

mac地址的传输字节序中的bit47(即字节 0x45的最低bit)用于标识组播地址，其取值的意义如下

0 : mac地址的bit47为0，代表该地址是单播地址
1 : mac地址的bit47为1，代表该地址是组播(多播)地址

因此，通过16进制表示的mac地址的左起的第一个字节的值，可以很容易判断是组播地址还是单播地址，偶数代表是单播地址，为奇数则代表多播地址，以mac地址 “45-67-89-ab-cd-ef”为例，数字0x45为奇数，代表是组播地址

对于网卡来说，其mac地址必须设定为单播地址才是合法的mac地址

####4.1 几个特殊的组播地址

如下2个OUI

00-80-C2 ：分配给IEEE，对应的组播地址为 01-80-C2-xx-xx-xx
00-00-5E ：分配给IANA，对应的组播地址为 00-00-5E-xx-xx-xx

IEEE和IANA定义的几个组播地址如下：

01-80-C2-00-00-00 : STP协议使用
01-80-C2-00-00-01 : MAC Control的PAUSE帧使用
01-80-C2-00-00-02 : Slow Protocol: 802.3ah OAM/ LACP 协议都用这个地址，这个地址很有故事，有多少软件处理这个地址会出问题啊
01-00-5E-xx-xx-xx : IP组播地址对应的二层组播地址

IEEE定义组播地址，详细可以参见 IEEE定义的组播MAC地址

####4.2 组播ip与组播mac的映射

IANA把D类地址空间分配给组播使用

1110 xxxx : xxxx xxxx : xxxx xxxx : xxxx xxxx

即 224.0.0.0 ～ 239.255.255.255 作为ip层的组播地址，即只有后28bit可变

IANA将MAC地址范围 01:00:5E:00:00:00～01:00:5E:7F:FF:FF 用于支持ipv4层的组播，即只有后23bit可变

要将28位的IP组播地址空间映射到23位的组播MAC地址空间中，势必会有 2^(28-23)=32个ip层的组播地址会映射到同一个MAC层的组播地址上，因此，在实际使用时，需要注意不要重叠

IANA规定， IP层的组播地址到MAC层的组播地址的映射过程为：将IP层组播地址中的低23位放入MAC层组播地址的低23位

###5. 广播地址

广播地址是组播地址的一个特例，所有的bit全为1的mac地址代表广播地址，即

ff-ff-ff-ff-ff-ff

为广播地址

广播地址只能作为目的地址，不能作为源地址，目的地址为广播地址的数据包，可以被一个局域网内所有的网卡接收到

###6. 本地/全球唯一地址

MAC地址中有一个bit，用于区分该地址是全球唯一还是本地唯一

45-67-89-ab-cd-ef

发送字节序

bit47                           bit32                               bit0
|                               |                                   |
0100 0100 - 0100 0101 - 0101 0011 - 0101 0100 - 0000 0000 - 0000 0000

bit 46用于标识该MAC地址是全球唯一还是本地唯一

0 ：全球唯一的MAC地址
1 ：本地唯一的mac地址

通常在支持wifi 和 wifi p2p android手机上， wlan接口使用全球唯一mac地址, 然后将wlan接口的mac地址，反转其 bit46 后(得到本地唯一mac地址)，作为p2p接口的mac地址，这是因为wifi接口的mac地址会出现在internet上，而p2p接口的mac地址只会出现在本地的p2p局域网上面

sven