问题

为什么根据 IP 地址查询物理所在地,而不是 mac 地址?

回答
这个问题很有趣,涉及到我们上网的底层逻辑和数据传输的运作方式。为什么我们通常是通过 IP 地址来推测一个人或设备的大致地理位置,而不是 MAC 地址呢?这背后有几个关键的、相互关联的原因。

首先,我们要理解 IP 地址和 MAC 地址在网络中的角色有什么本质区别。

IP 地址,全称是网际协议地址,更像是你家在城市里的门牌号。它是一个逻辑地址,分配给连接到网络(比如互联网)的设备,用来在网络层识别和路由数据包。IP 地址是分层的,并且在互联网这个全球性的网络中,它是可以改变的。当你换了一个网络环境,比如从家里的 WiFi 换到咖啡馆的 WiFi,你的 IP 地址通常就会改变。这种可变性和分层性,使得 IP 地址非常适合在庞大复杂的互联网中进行通信和寻址。

MAC 地址,全称是媒体访问控制地址,更像是你家里的固定电话的号码,或者更准确地说,是你家电器(比如路由器、电脑网卡)出厂时就被烙上的一个独一无二的序列号。它是一个物理地址,固化在网络接口硬件(比如网卡)上,并且理论上是全球唯一的。MAC 地址在数据链路层工作,主要负责在同一个局域网(LAN)内,也就是你家、公司或学校内部的那个小网络里,精准地找到某个设备。

现在我们回到核心问题:为什么用 IP 地址查位置,而不是 MAC 地址?

1. 作用范围和网络层级

最根本的原因在于它们的“管辖范围”。MAC 地址只在局域网内有效。想象一下,你发送一个数据包给地球另一端的人。这个数据包首先会通过你的路由器,路由器再把它传给你的互联网服务提供商(ISP),ISP 再通过一系列的路由器把它送到对方的 ISP,最后到达对方的设备。在整个过程中,MAC 地址只在你的家庭网络和对方的家庭网络这两个“家门口”有用。一旦数据包离开了你的本地网络,进入了 ISP 的网络,MAC 地址就失去了它的意义,因为不同局域网的 MAC 地址可能会重复,ISP 的网络里会有成千上万个 MAC 地址,它们之间无法进行全球范围的路由。

相比之下,IP 地址是设计用来在互联网这种跨越不同网络的“大马路”上行走的。路由器就是根据 IP 地址来决定把数据包送往哪个方向,最终能够跨越千山万水,从一个国家到达另一个国家。所以,IP 地址自然就成为了我们在全球网络中定位的“线索”。

2. 路由和可路由性

IP 地址是“可路由的”,这意味着网络设备(路由器)可以根据 IP 地址来转发数据包。这种路由机制是互联网能够运作的基础。MAC 地址则不是直接可路由的。如果你想通过 MAC 地址在全球范围内进行通信,你需要知道对方的 MAC 地址,并且还要有某种机制来确保这个 MAC 地址在全球范围内唯一且可以被正确解析和路由,这在技术上是极其困难的,而且与现有互联网架构完全不符。

3. 位置信息的关联性

IP 地址的分配方式与地理位置有着天然的联系。ISP 分配 IP 地址给用户,并且这些 IP 地址的分配区域通常是与 ISP 的网络基础设施(比如机房、服务器)所在的地理位置有关联的。例如,一个 ISP 在北京的机房分配给北京用户的 IP 地址段,会与在上海的机房分配给上海用户的 IP 地址段有所不同。

因此,通过查询一个 IP 地址被分配给了哪个 ISP、以及这个 ISP 在哪个地理区域拥有该 IP 地址段的注册信息,就可以大致推断出使用这个 IP 地址的设备所在的地理位置。当然,这种推断不是绝对精确的,因为它只能给出“大致”的范围,比如某个城市或某个地区的网络出口。

4. MAC 地址的隐私性和安全性

MAC 地址虽然是硬件固定的,但在很多情况下,它并不是一个公开的信息,或者说,在一个公共网络环境下,你很难直接“看到”对方设备的 MAC 地址。即使能够看到,如前所述,MAC 地址也只能在局域网内工作,并不能帮助你完成跨网络的定位。

而且,如果 MAC 地址可以轻易地被用来定位,那么用户的隐私将面临更大的威胁。想象一下,你走在街上,你的 MAC 地址就被别人轻易获取并定位到你的具体位置,这是非常不安全的。

5. 实际的网络操作和工具

现有的网络协议、路由设备和相关的查询工具(比如 Whois 数据库、IP 地理位置数据库)都是围绕 IP 地址来设计的。它们记录了 IP 地址的分配、注册和使用信息,这些信息正是我们进行地理位置推断的基础。

总结一下:

我们之所以通过 IP 地址而不是 MAC 地址来查询物理所在地,是因为 IP 地址是互联网的“导航系统”,它承载了跨网络通信和路由的功能,并且其分配方式天然地与地理位置信息挂钩。MAC 地址虽然是设备的“身份证”,但它的作用范围仅限于局域网,而且直接用来进行全球定位在技术和隐私上都不可行,也与现有网络架构不符。所以,IP 地址成为了我们在全球互联网上定位设备“家园”的主要线索。

网友意见

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这个问题真是不知道怎么回答。


首先MAC地址是唯一的这是错误的。

MAC地址并没有办法保证唯一,它是可以随便改的,只要在内网里面网络设备的MAC地址不重复就可以正常运作,所以设备制造商会尽可能保证出厂的时候,MAC地址不重复。但是在实际运用中MAC地址不一定唯一。


其次MAC地址对设备也不是唯一的,MAC地址可以被随意篡改,他仅仅在子网内部来标识唯一的网络设备。


所以,综上所述,MAC地址根本就没有办法在互联网上来唯一定位设备。



其次,MAC地址根本就无从获取,MAC地址的用途是在内网区分不同的硬件设备,通常链路层之上的协议就没有MAC地址这回事儿了,所以你根本不知道在互联网上与你通信的设备的MAC地址,也就无从查询了。


IP地址不仅仅作为网络层的设备唯一标识,同时也是传输层的唯一标识,所以,IP地址是可以获取到的。


所以,你根本拿不到MAC地址怎么定位?



最后,IP地址呈现出更强的地域性规律,因为目前的互联网IP地址是由互联网服务接入商(ISP)分配的,互联网服务接入商的服务范围呈现出强烈的地域特征,例如AOL没有在中国开展互联网服务接入服务,而中国电信也没有在澳大利亚开展互联网服务接入服务。而IP地址的分配,则是由IANA分配给这些互联网服务接入商的,所以我们可以很轻松的知道哪些IP地址是美国用户的,因为他们分配给美国的互联网服务接入商了。


同时,由于互联网在局部来讲仍然是一个物理上的星型拓扑结构。互联网服务接入商在分配自己拥有的IP地址时,也会呈现出地域性的分配,这样更加便于管理,例如将连续的地址分配给一个区域的设备,比分配非连续的地址管理起来更方便。


而MAC地址不存在这种地域性原则,MAC地址在设备出厂的时候被分配,并不会考虑设备最终使用的位置。


所以,IP地址有强地域性规律,MAC地址没有。



总结来说:

1、在互联网上MAC地址不能唯一确定一个设备,IP地址可以唯一确定一个接入互联网的设备(虽然那个设备可能是电信机房的一个网关)。

2、MAC地址根本拿不到,IP地址可以(只要建立了基于IP协议的连接)。

3、MAC地址没有地域性分布规律,IP地址有强烈的地域性分布规律。

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