IP地址和MAC地址的区别和联系

IP地址即互联网协议地址，是IP协议提供的一种统一的地址格式，用于标识网络上的设备或主机。它位于网络层，支持跨网络通信，可以根据层级结构来分配，包含网络号和主机号两个部分。

MAC地址，即媒体访问控制地址，是网络设备制造商生产时写在硬件内部的一个唯一标识符，用于在数据链路层控制数据包在局域网内的传输。它通常用于标识网络设备的物理接口，而不是整个设备。

IP地址的长度通常为32位（IPv4）或128位（IPv6），用10进制表示时，常以8位一组进行划分，中间用小数点分割。而MAC地址的长度为48位（6字节），用16进制表示时，每2个十六进制数之间用冒号隔开。

IP地址的分配是基于网络拓扑的，可以依据管理策略进行分配、管理和更新。而MAC地址的分配则是基于制造商的，每个网络设备在出厂时都会被分配一个唯一的MAC地址，这个地址通常不会改变。

有区别但也有关联。 当数据从源设备发送到目标设备时，源设备会使用目标设备的IP地址作为目的地址，并使用目标设备的MAC地址作为链路层的目的地址。这样，数据就可以在局域网中正确传递，并最终到达目标设备。

ARP（地址解析协议）用于将目标IP地址解析为对应的MAC地址。当需要与网络中的设备通信时，源设备会发送ARP请求，询问具有特定IP地址的设备的MAC地址。目标设备收到请求后，会回复一个ARP应答，包含自己的MAC地址。这样，源设备就可以建立正确的通信路径，并与目标设备进行通信。

以下是一个简单的Python代码示例，用于获取本机的IP地址和MAC地址，并展示它们之间的对应关系。需要注意的是，这个示例仅适用于Windows操作系统，并且需要管理员权限来访问网络接口信息。

注意，上述代码中的get_mac_address函数使用了psutil库来获取网络接口信息，并通过一些字符串操作来提取MAC地址。然而，这种方法并不是最可靠或最通用的方式，因为它依赖特定的操作系统和网络接口配置。在实际应用中，可能需要使用更专业或更通用的库来获取MAC地址信息。

另外，代码中的get_ip_address函数使用了socket库来获取本机的IP地址。这种方法通常适用于获取局域网内的IP地址，但可能无法获取到公网IP地址。如果需要获取公网IP地址，可能需要通过外部服务或API来实现。