教资会网络 | UGC NET CS 2016 年 8 月 – II | 问题 21

这道问题涉及到计算机网络中的 IP 地址和 MAC 地址。

IP 地址是互联网协议地址，用于唯一标识一台设备在互联网中的位置。IPv4 地址由 32 位二进制数组成，以四个十进制数表示，其中每个数的范围为 0-255。IPv6 地址由 128 位二进制数组成，以八个十六进制数表示。

MAC 地址是媒体访问控制地址，用于唯一标识一台设备在局域网中的位置。MAC 地址由 48 位二进制数组成，通常用六个十六进制数表示。

问题问到，如果一台计算机要通过路由器向互联网发送数据，那么它应该使用哪个地址，IP 地址还是 MAC 地址？

答案是需要同时使用两个地址。首先，计算机需要使用目标服务器的 IP 地址将数据发送到路由器，然后路由器使用自己的 MAC 地址将数据发送到目标服务器。在整个过程中，数据的源和目标都需要使用 IP 地址来标识，而每个网络设备都需要使用 MAC 地址来标识。

在程序中，可以使用特定的库和函数来获取 IP 地址和 MAC 地址。例如，在 Python 中，可以使用 socket 模块的 gethostname() 函数来获取本机的 IP 地址，使用 netifaces 模块的 ifaddresses() 函数来获取本机的 MAC 地址。在 C 中，可以使用 sys/socket.h 头文件和 getsockname() 函数来获取 IP 地址，使用 sys/ioctl.h 和 ioctl() 函数来获取 MAC 地址。

在代码中，可以使用以下方式获取 IP 地址和 MAC 地址：

import socket
import netifaces

# 获取本机IP地址
ip_address = socket.gethostname()
print("IP地址: ", ip_address)

# 获取本机MAC地址
mac_address = netifaces.ifaddresses('eth0')[netifaces.AF_LINK][0]['addr']
print("MAC地址: ", mac_address)

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <netdb.h>
#include <net/if.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

// 获取本机IP地址
void getIPAddress(char* buffer, int buflen) {
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    struct ifreq ifr;
    ifr.ifr_addr.sa_family = AF_INET;
    strncpy(ifr.ifr_name, "eth0", IFNAMSIZ-1);
    ioctl(sock, SIOCGIFADDR, &ifr);
    close(sock);
    strncpy(buffer, inet_ntoa(((struct sockaddr_in *)&ifr.ifr_addr)->sin_addr), buflen-1);
}

// 获取本机MAC地址
void getMACAddress(char* buffer, int buflen) {
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_IP);
    struct ifreq ifr;
    strncpy(ifr.ifr_name, "eth0", IFNAMSIZ-1);
    ioctl(sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr);
    close(sock);
    int i;
    for (i = 0; i < 6; i++) {
        sprintf(&buffer[i*3], "%02X:", ((unsigned char*)ifr.ifr_hwaddr.sa_data)[i]);
    }
    buffer[i*3-1] = '\0';
}

int main() {
    char ip_address[16];
    char mac_address[18];
    getIPAddress(ip_address, 16);
    printf("IP地址: %s\n", ip_address);
    getMACAddress(mac_address, 18);
    printf("MAC地址: %s\n", mac_address);
    return 0;
}

以上代码演示了如何使用 Python 和 C 来获取本机的 IP 地址和 MAC 地址。在实际应用中，可以使用这些地址来建立网络连接，或者进行其他相关功能的操作。