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MAC、IP地址、TCP、UDP、SSL、OSI模型

news 来源：原创 2025/6/26 7:17:36

一概要

二 MAC和IP地址

（1）什么是 MAC 地址？

（2）什么是 IP 地址？

（3）MAC 地址 vs IP 地址对比表

（4）总结一下

二 TCP、UDP、SSL详细介绍

（1） TCP传输控制协议

（2） UDP——用户数据报协议

（3） SSL——安全套接字层协议

📝 TCP、UDP、SSL总结一句话记忆

三什么是OSI模型？

一概要

在正式进入 ESP8266 这个系列之前，我们得先把一些网络相关的专有名词搞明白。这是为什么呢？因为 ESP8266 是专门用在物联网（IoT）领域的，而“物联网”顾名思义，就是“物”和“网”的结合，少不了要和网络打交道。所以你会发现，几乎所有关于 ESP8266 的开发文章，都会绕不开各种网络协议和术语。

可能有人会觉得奇怪：我只是想学学怎么用 ESP8266 点个灯，怎么就扯上 TCP/IP、MAC 地址这些看起来很“网工”的词了？这其实是物联网开发绕不开的基础。正因为如此，我在这篇文章里，会先集中讲讲这些和网络通信相关的专有名词。

放心，后面的文章我会更偏向实践操作，不会老是讲概念。但这篇文章，可以说是你走进 ESP8266 世界的“网络通关宝典”。

二 MAC和IP地址

（1）什么是 MAC 地址？

📘 专业解释：

MAC（Media Access Control）地址，又称物理地址或硬件地址，是网卡在数据链路层的唯一标识符。它由设备制造商在出厂时烧录到网卡 EEPROM 中，一般不可更改。

MAC 地址长度为 48 位（二进制），通常用 6 组十六进制表示，如：

00:1A:2B:3C:4D:5E
前 3 组（24 位）是厂商编号（OUI），后 3 组（24 位）是设备编号。
MAC 地址在网络帧中，用于局域网中设备之间的识别和通信。

🧩 通俗解释：

MAC 地址就像你电脑网卡的“身份证号”，是写死在硬件里的一个全球唯一编号。别人只要知道你这个编号，就能给你发数据包，就像邮差认门牌号投递信件一样。

（2）什么是 IP 地址？

📘 专业解释：

IP（Internet Protocol）地址是分配给网络中每个设备的逻辑地址，用于实现不同网络之间的数据传输和路由。

IPv4 地址长度为 32 位，如：

192.168.1.100
IPv6 地址长度为 128 位，如：

fe80::1ff:fe23:4567:890a
IP 地址通常由网络管理员或 DHCP 自动分配，可动态更改。
工作在 OSI 模型的网络层（第3层），用于实现跨网络传输和路由选择。

🧩 通俗解释：

IP 地址就像“门牌号”，告诉外面的世界“我住在哪里”。你家搬家了（换网络环境），IP 就会变，但身份证（MAC 地址）还是原来的。

（3）MAC 地址 vs IP 地址对比表

项目	MAC 地址	IP 地址
类型	硬件地址 / 物理地址	逻辑地址 / 网络地址
层级	数据链路层（第2层）	网络层（第3层）
是否可更改	一般不可（或需特殊手段）	可以动态分配或手动修改
用途	同一局域网内识别设备	用于跨网络定位和通信
是否唯一	全球唯一（由厂商分配）	网络中唯一（但可重复，取决于子网）
格式示例	`00:1A:2B:3C:4D:5E`	`192.168.1.1`（IPv4）
使用场景	局域网通信，ARP协议查询	互联网通信，TCP/IP协议传输

（4）总结一下

MAC 是身份证（设备唯一、不变）

IP 是门牌号（可变、用于定位）

MAC 负责本地通信，IP 负责跨网通信

二 TCP、UDP、SSL详细介绍

（1） TCP传输控制协议

📘 专业解释：

TCP 是一种面向连接的、可靠的传输层协议，工作在 OSI 模型的第 4 层（传输层），用于在网络中两个设备之间稳定地传输数据。

它具有以下特性：

三次握手建立连接，四次挥手断开；
数据传输中有确认（ACK）、重传机制；
保证数据按顺序、无重复、无丢失地到达；
支持流量控制、拥塞控制等机制。

🧩 通俗解释：

TCP 就像“打电话”：

拨通（建立连接）→ 说话一来一回确认 → 挂断。
慢一些但很靠谱，适合传重要内容，比如聊天记录、网页、文件。

（2） UDP——用户数据报协议

📘 专业解释：

UDP 是一种无连接的传输层协议，不提供确认、重传和顺序控制。

结构简单，效率高，适合实时通信；
不保证数据一定能送达；
典型应用：视频直播、语音通话、DNS 查询、广播等。

🧩 通俗理解：

UDP 就像“发短信”一样，发出去了就不管收没收到，速度快但不可靠。

（3） SSL——安全套接字层协议

📘 专业解释：

SSL 是一种加密通信协议，用于在网络中安全地传输数据，现已由其升级版 TLS 取代。

运行在传输层和应用层之间；
加密 HTTP 后就形成了 HTTPS；
提供身份认证、数据加密、防篡改。

🧩 通俗理解：

SSL 就像你和别人打电话前先“加密线路”，确保别人听不懂你们的谈话内容。🌐

📝 TCP、UDP、SSL总结一句话记忆

TCP：像打电话，先接通、逐句确认、顺序可靠。
UDP：像发短信，发完不管对方收没收，讲求快。
SSL：像加密通话，确保外人听不懂内容。

三什么是OSI模型？

OSI 模型（Open Systems Interconnection Model，开放系统互联模型）是由国际标准化组织（ISO）制定的一个网络通信参考模型，它将计算机网络通信过程划分为七个逻辑层次，每层各司其职、层层递进，便于理解、设计和实现网络系统。

层级	名称	作用概述
第7层	应用层	用户直接交互，提供服务接口（如浏览器、邮件）
第6层	表示层	数据格式转换、加密解密、压缩（如SSL、JPEG）
第5层	会话层	建立/管理/终止会话（如登录状态、远程连接）
第4层	传输层	可靠传输，端到端通信（如TCP/UDP）
第3层	网络层	IP 地址分配与路由选择（如IP协议、路由器）
第2层	数据链路层	物理寻址（如MAC地址）、帧传输（如以太网）
第1层	物理层	比特流传输（如电缆、网卡、电压信号）

现在进行举个通俗易懂的例子：

快递流程	对应 OSI 层	说明
你写信、装信	应用层~表示层	准备数据内容
打电话约快递	会话层	建立联系
快递员接单	传输层	安排谁负责传数据
规划路线	网络层	选择数据的传输路径
寻找门牌	数据链路层	定位设备地址（如 MAC）
送货上门	物理层	数据实际传送（信号、电缆）

层级	常见协议或设备示例
应用层	HTTP、FTP、SMTP、DNS、WeChat
表示层	SSL/TLS、JPEG、MP3、MPEG
会话层	NetBIOS、RPC、SQL Session
传输层	TCP、UDP
网络层	IP、ICMP、IGMP、路由器
数据链路层	MAC、ARP、以太网、交换机
物理层	RJ45、光纤、网卡、电缆、电信号