在以太网数据包中找到的MAC地址如何与TCP / IP数据包相关？

Question

我正在做一个实验，并编写了一个C程序，该程序读取所有AF_PACKET SOCK_RAW数据包-表示OSI第2层以太网帧。该程序记录以太网头（MAC地址），IP头，TCP头等内容。

这提出了一个问题-如果以太网层是物理层之前的最低层，那么如何在IP地址层以下的层中解析MAC地址？例如，如果我在加利福尼亚的计算机将TCP / IP数据包发送到纽约的您的计算机，那么以太网报头中的MAC地址是对应于我们的实际MAC地址，还是仅仅是我们单独的计算机与它们各自的路由器之间的MAC地址？

我知道有一种交易，其中机器通过向路由器的MAC地址标识自己并获得IP地址，但是每个以太网数据包都有源MAC地址和目标MAC地址，对此我感到困惑这些MAC地址与哪些机器相关联，因为在通过IP地址首先与您的机器联系之前，我的机器无法获得您机器的MAC地址。

Answer 1

它们根本不相关。 Mac地址通常随硬件设备一起提供，并且IP地址由网络管理员（或网络提供商）选择。

为了将一种转换为另一种，使用了两种网络协议：

ARP（（A）地址（R）解决方案（P）协议）是几乎每个基于以太网的安装中的强制实施协议。它允许您获取高级IP本地网络地址的匹配MAC地址。它基于广播，通常在尚不知道连接到本地网络的主机的以太网地址时使用。对于远程主机，您不需要它们的mac地址，但是需要将数据包驱动到这些目标的网关的地址。
• RARP（（r）反向ARP）的安装频率不高。它允许从de MAC地址获取IP地址。通常在实现自动配置的网络中实现。您通常使用它来获取您自己的IP地址（通常有一种简单的方法来获取您的硬件MAC地址，但是如果您没有将其存储在永久性存储中，则没有这么简单的方法来获取您的IP地址）此协议使用率很低，因为它已被DHCP或BOOTP协议所取代，该协议不仅允许获取IP地址，而且还允许更多参数。

R / ARP通常以相同的方式工作（两种协议）：查询主机向本地网络广播一个请求数据包，其中映射的已知部分已填充，而未知部分未填充，而拥有请求地址的主机（或服务器（如果是RARP，则该协议用于配置）将响应请求。

不必使用这种昂贵的协议（广播会在网络中移动很多活动，通常所有主机都会收到广播的通知并代表广播进行一些处理），ARP客户端软件通常会维护一个缓存表MAC地址和IP地址之间的映射关系，避免在条目仍然存在的情况下重新广播（条目有一段存活的时间，因此必须刷新它们，通常需要15分钟。）