MAC 与网络分层术语（English-first）

专业术语以英文原名为准（最早的定义即用英文），中文为辅助解释。 整理日期：2026-06-28

0. 一句话总览

The MAC sublayer sits in Layer 2 (Data Link Layer) of the OSI model, above the Physical Layer (Layer 1) but below the Network Layer (Layer 3). A MAC address provides hop-by-hop delivery within a LAN, while an IP address handles end-to-end routing across networks. ARP bridges the two by resolving an IP address into its corresponding MAC address.

MAC 不是最底层 —— 它在 Layer 2，下面还有 Layer 1（Physical Layer）。 MAC vs IP 不是谁取代谁，而是分工：IP 管跨网络全程寻路（end-to-end），MAC 管每一跳的实际投递（hop-by-hop）。

1. 核心缩写

术语 全称 解释
MAC Media Access Control 介质访问控制。Data Link Layer 的子层，管"共享介质上谁能发数据" + 硬件寻址
MAC address Media Access Control address 网卡硬件身份标识，48-bit，如 00:d4:9e:bd:9d:40
LLC Logical Link Control 逻辑链路控制。Data Link Layer 另一子层，负责与上层接口、flow control、error control
IP Internet Protocol 网络层协议，负责跨网络的端到端寻址
TCP Transmission Control Protocol 传输层，面向连接、可靠传输
UDP User Datagram Protocol 传输层，无连接、快但不保证可靠

注意区分：MAC protocol / MAC sublayer（一套规则）≠ MAC address（身份证号）。口语"MAC"通常指 address，但 address 只是 MAC sublayer 的产物。

2. 分层模型（OSI model）

术语 英文 解释
OSI model Open Systems Interconnection model 七层网络参考模型
Physical Layer Layer 1 最底层，传输 raw bits（电信号/光/电磁波）
Data Link Layer Layer 2 MAC 和 LLC 所在层
Network Layer Layer 3 IP 所在层
Transport Layer Layer 4 TCP/UDP 所在层

各层数据单元（PDU）专名：

  • Layer 1 = bit
  • Layer 2 = frame
  • Layer 3 = packet
  • Layer 4 = segment（TCP）/ datagram（UDP）

3. MAC 地址结构

术语 全称 解释
OUI Organizationally Unique Identifier MAC 前 3 字节，IEEE 分配给厂商的唯一编号
NIC Network Interface Card / Controller 网卡
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers 制定 802 系列标准、分配 OUI
BIA Burned-In Address 固化在硬件里的原始 MAC
LAA Locally Administered Address 软件改写的 MAC
MAC randomization — MAC 随机化，连不同网络伪造随机 MAC 保护隐私 
00:d4:9e : bd:9d:40
└─ OUI ─┘  └─ device identifier ┘
厂商编号     厂商分配的唯一序列号

4. 介质访问 / 协议机制

术语 全称 解释
CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection 早期有线以太网：先监听，边发边检测碰撞
CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance WiFi 用：碰撞回避（无法边发边检测，故"避免"而非"检测"）
collision — 碰撞，两设备同时在共享介质发送导致冲突
collision domain — 碰撞域，会互相碰撞的设备范围
backoff — 退避，碰撞后随机等待再重发
broadcast — 广播，目标 MAC = ff:ff:ff:ff:ff:ff，发给本网段所有设备

5. IP ↔ MAC 桥接

术语 全称 解释
ARP Address Resolution Protocol 由 IP 地址查出对应 MAC 地址
ARP spoofing — 伪造 ARP 回复冒充他人 MAC（中间人攻击）
hop — 跳，数据包经过的每个路由节点
LAN Local Area Network 局域网，MAC 寻址有效范围

数据包旅程精髓：

  • IP address：源 IP → 目的 IP，全程不变（终极目的地）
  • MAC address：每过一跳被改写一次（源 MAC = 本跳出口，目标 MAC = 下一跳）

6. 设备 / 寻址范围

术语 英文 解释
switch — 交换机，工作在 Layer 2，靠 MAC address table 转发 frame
router — 路由器，工作在 Layer 3，靠 IP 跨网络转发
MAC address table （也叫 CAM table） 交换机维护的"MAC ↔ 端口"对照表
end-to-end — 端到端，IP 负责的全程通信
hop-by-hop / point-to-point — 逐跳，MAC 负责的单跳投递

附：Linux 查看 MAC 命令

ip link                              # 现代标准，看全部网卡
ip link show wlp0s20f3               # 看某块
cat /sys/class/net/wlp0s20f3/address # 脚本友好，只输出一行 MAC
nmcli device show | grep HWADDR      # NetworkManager 系统

判断物理网卡 vs 虚拟接口：ls -l /sys/class/net/ —— 指向 …/devices/pci… 是真硬件， 指向 …/devices/virtual/…（如 lo、docker0）是虚拟接口。

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