FacebookLinkedInTweet更新日期： 2025 年 9 月 17 日
當我們談論網路通訊時，經常會聽到 MAC 位址這個名詞。你可能會疑惑：既然已經有 IP 位址了，為什麼還需要 MAC 位址？它們之間有什麼差別？
MAC 位址就像是每個網路設備的「身分證號碼」，是網路通訊中不可或缺的重要元素。無論是你的電腦、手機、還是路由器，每一個能連上網路的設備都有自己獨特的 MAC 位址。
本文將深入淺出地介紹 MAC 位址的概念、格式、用途，以及它在網路通訊中扮演的關鍵角色。透過實際案例和生活化的比喻，讓你完全理解這個網路基礎概念。
什麼是 MAC 位址？
MAC 位址的定義
MAC 位址（Media Access Control Address）中文稱為「媒體存取控制位址」，是每個網路設備的專屬識別碼。
不論是你的電腦、手機、路由器或印表機，只要能連接網路的設備都有一組獨特的 MAC 位址。
這個位址的作用就像是數位世界中的身分證號碼，讓網路設備能夠在複雜的網路環境中準確識別彼此，確保資料能夠正確傳送到目標設備。
MAC 位址的核心特性
全球唯一性：數位世界的指紋
全世界超過數十億台網路設備，每一台都有不同的 MAC 位址
這種唯一性由 IEEE（電機電子工程師學會）統一管理和分配
就像人類的指紋或 DNA，MAC 位址是設備在網路世界中的獨特標記
即使是同一家公司生產的相同型號設備，MAC 位址也絕對不會重複
永久固定性：一生一號的概念
MAC 位址在設備製造過程中就被永久「燒錄」到網路晶片裡
這個過程發生在工廠，使用特殊的程式將位址寫入晶片的唯讀記憶體
正常情況下終身不變，即使重灌作業系統也不會改變
這種固定性確保了網路管理的一致性和可追蹤性
硬體層級識別：最底層的身分認證
MAC 位址直接對應到網路介面卡（NIC）這個實體硬體
也因此被稱為「實體位址」（Physical Address）或「硬體位址」（Hardware Address）
與軟體層級的 IP 位址不同，MAC 位址是硬體本身的固有特性
這種設計讓網路通訊能在最基礎的硬體層面建立可靠的識別機制
MAC 位址在網路世界中的重要性
網路通訊的基石
MAC 位址是所有網路通訊的最終依據。即使我們在日常使用中輸入的是網域名稱（如 google.com）或 IP 位址，但實際的資料傳輸仍然需要依靠 MAC 位址來完成最後一哩路的精確投遞。
設備管理的利器
對於網路管理者來說，MAC 位址提供了追蹤和管理網路設備的可靠方式。由於它的固定性，即使設備的 IP 位址改變了，管理者仍然可以透過 MAC 位址來識別和管理特定的設備。
安全控制的工具
許多網路安全機制都建立在 MAC 位址的基礎上，例如 MAC 位址過濾功能可以只允許特定的設備連接到網路，提供基本但有效的存取控制。
MAC 位址的格式與結構
基本格式
MAC 位址是一個 48 位元（6 個位元組）的十六進位數字，使用 0-9 的數字和 A-F 的字母組合而成。
實際範例
以 MAC 位址 2C:54:91:88:C9:E3 為例：
總共 12 個十六進位字元
每 2 個字元組成 1 個位元組
完整包含 6 個位元組的資訊
結構組成
MAC 位址分為兩個功能不同的部分：
部分位元組數用途範例前 3 個位元組3 bytes製造商識別碼（OUI）2C:54:91後 3 個位元組3 bytes設備唯一編號88:C9:E3
OUI（製造商識別碼）
由 IEEE 分配給各個製造商的專屬代碼
每個 OUI 可以支援約 1,600 萬台設備
所有 OUI 資訊都可以公開查詢
常見製造商 OUI 範例
製造商OUI 範例產品類型AppleA4:C3:61iPhone、MacBookDell18:03:73電腦網路卡TP-Link50:C7:BF無線路由器
設備唯一編號
由製造商自行分配管理
通常從 00:00:01 開始依序分配
確保同一製造商的設備不會重複
不同系統的顯示格式
同一個 MAC 位址在不同系統中的顯示方式：
系統/設備格式範例Windows短線分隔2C-54-91-88-C9-E3Mac/Linux冒號分隔2C:54:91:88:C9:E3Cisco 設備點號分隔2C54.9188.C9E3
重要提醒：雖然格式不同，但代表的是完全相同的 MAC 位址。
MAC 位址 vs IP 位址：有什麼不同？
生活化比喻
想像一個社區：
MAC 位址 = 居民的姓名
固定不變的身分識別
告訴你「這個人是誰」
IP 位址 = 房屋地址
可能會搬家更換
告訴你「這個人住在哪裡」
詳細比較
特性MAC 位址IP 位址用途識別設備身分定位設備位置穩定性永久不變可以更改範圍僅限同一網路內可跨越不同網路分配者製造商網路管理員/ISP格式AA:BB:CC:11:22:33192.168.1.100作用層級硬體層網路層
為什麼需要兩種位址？
網路通訊需要這兩種位址配合運作：
IP 位址：用來「找到」目標設備在哪個網路
MAC 位址：用來「確認」要與哪個具體設備通訊
MAC 位址在區域網路通訊中的運作
核心概念：雙重位址系統
在網路通訊中，雖然我們平常輸入的是網域名稱（如 google.com）或 IP 位址，但最終的資料傳輸都必須透過 MAC 位址來完成。這就像寄信一樣：
IP 位址：告訴郵差要送到哪個城市、哪條街
MAC 位址：告訴郵差要送給哪個具體的人
ARP 協定：網路中的電話簿
ARP（Address Resolution Protocol）的作用
ARP 就像網路中的電話簿，負責將 IP 位址轉換成 MAC 位址，讓設備能夠進行實際的資料傳輸。
同一網路內的完整通訊流程
情境設定
電腦 A（192.168.1.10）要與電腦 B（192.168.1.50）通訊
兩台電腦在同一個區域網路中
詳細步驟
步驟 1：網路位置檢查
電腦 A 檢查目標 IP 位址 192.168.1.50
發現與自己的 IP（192.168.1.10）在同一網路群組
判斷：「目標就在我附近，可以直接聯繫」
步驟 2：ARP 廣播請求
電腦 A 廣播訊息：「誰是 192.168.1.50？請告訴我你的 MAC 位址！」
這個 ARP 請求會傳送給區域網路內的所有設備
就像在辦公室大喊：「請問誰坐在 50 號位置？」
步驟 3：目標設備回應
只有電腦 B 會回應：「192.168.1.50 是我，我的 MAC 位址是 BB:BB:BB:22:33:44」
其他設備收到後會忽略這個請求，因為不是問它們
步驟 4：記錄並開始通訊
電腦 A 將這個對應關係記錄在 ARP 快取中
現在電腦 A 知道要聯繫 192.168.1.50，就要使用 MAC 位址 BB:BB:BB:22:33:44
開始正式的資料傳輸
ARP 快取：提升效率的記憶系統
為什麼需要 ARP 快取？
避免每次通訊都要重新廣播詢問 MAC 位址
大幅提高網路通訊效率
減少網路上不必要的廣播流量
ARP 快取的運作方式
記錄學習：設備會記住最近查詢過的「IP ↔ MAC」對應關係
定時更新：定期清除舊的記錄（通常 2-20 分鐘）
動態管理：如果設備位置改變，會自動更新快取資訊
實際範例：ARP 快取表
電腦 A 的 ARP 快取可能長這樣：
IP 位址MAC 位址類型剩餘時間192.168.1.1AA:AA:AA:11:11:11動態15 分鐘192.168.1.50BB:BB:BB:22:33:44動態8 分鐘192.168.1.100CC:CC:CC:33:33:44動態3 分鐘
這樣當電腦 A 再次要與電腦 B 通訊時，就不需要重新詢問，直接使用快取中的 MAC 位址即可。
跨網路通訊的複雜流程
情境設定與網路環境
完整場景描述
小明在家裡用電腦瀏覽 Google 網站，這個看似簡單的動作，實際上涉及複雜的跨網路通訊過程。
詳細網路配置
電腦 A：192.168.1.10（小明的電腦）
家用路由器：192.168.1.1（預設閘道）
ISP 路由器：10.0.0.1（網際網路服務提供商）
中繼路由器們：各種不同的 IP 位址
Google 邊界路由器：203.208.50.1
Google 伺服器：8.8.8.8（目標網站）
完整通訊流程詳解
第一階段：域名解析（DNS 查詢
用戶操作：小明在瀏覽器輸入「google.com」
DNS 查詢啟動：電腦向 DNS 伺服器詢問 google.com 的真實 IP 位址
取得 IP 位址：DNS 回應「google.com 的 IP 位址是 8.8.8.8」
準備連線：電腦現在知道要連接到 8.8.8.8
第二階段：路由判斷與決策
IP 位址分析：電腦 A 檢查目標 IP 8.8.8.8
網路範圍判斷：發現 8.8.8.8 不在本地網路 192.168.1.x 範圍內
路由決策：電腦判斷「這是外部網站，需要透過路由器出去」
預設閘道確認：決定將資料發送到預設閘道 192.168.1.1
第三階段：取得本地路由器 MAC 位址
ARP 廣播發送：電腦 A 在區域網路廣播「誰是 192.168.1.1？請回報 MAC 位址！」
路由器回應：家用路由器回應「我是 192.168.1.1，MAC 位址是 AA:BB:CC:11:22:33」
記錄 MAC 位址：電腦 A 將這個對應關係存入 ARP 快取
準備封包：電腦 A 準備將資料傳送給路由器
第四階段：資料封包包裝與傳送
封包結構建立：
目標 IP：8.8.8.8（最終目的地）
目標 MAC：AA:BB:CC:11:22:33（下一跳路由器）
來源 IP：192.168.1.10
來源 MAC：電腦 A 的網路卡 MAC
資料傳送：電腦 A 透過乙太網路將封包傳送給家用路由器
路由器接收：家用路由器收到來自電腦 A 的資料封包
第五階段：家用路由器的處理
封包檢查：路由器檢查封包內容，發現目標是 8.8.8.8
路由表查詢：查看內建路由表，找出通往 8.8.8.8 的最佳路徑
下一跳決定：路由表顯示「要到 8.8.8.8，下一跳是 ISP 路由器 10.0.0.1」
MAC 位址查詢：路由器發送 ARP 請求給 ISP 路由器
ISP 路由器回應：「我是 10.0.0.1，MAC 位址是 DD:EE:FF:44:55:66」
第六階段：進入網際網路的跳轉
封包重新包裝：
目標 IP：8.8.8.8（仍然是最終目的地）
目標 MAC：DD:EE:FF:44:55:66（ISP 路由器）
來源 MAC：家用路由器的 WAN 介面 MAC
傳送到 ISP：家用路由器將資料傳送給 ISP 路由器
ISP 路由器處理：ISP 路由器重複相同過程
路由決策：查看路由表，決定下一個跳轉點
第七階段：網際網路上的多重跳轉
跳轉序列：資料可能經過以下路徑
ISP 路由器 → 區域骨幹網路 → 國際骨幹網路 → Google 的網路
每一跳的重複流程：
檢查目標 IP → 查詢路由表 → 決定下一跳 → ARP 查詢 → 取得 MAC → 轉發
路徑追蹤：實際可能經過 8-15 個不同的路由器
第八階段：抵達 Google 網路
邊界路由器：資料最終到達 Google 的邊界路由器 203.208.50.1
內部路由：Google 邊界路由器檢查目標 8.8.8.8
內部 ARP：在 Google 內部網路發送 ARP 請求
目標伺服器回應：8.8.8.8 伺服器回應自己的 MAC 位址
第九階段：最終投遞
直接投遞：Google 路由器將資料直接傳送給目標伺服器
伺服器處理：8.8.8.8 伺服器處理網頁請求
準備回傳：伺服器準備回傳網頁內容給 192.168.1.10
回程路徑處理
回程資料的特點
回程路徑可能與去程不同
每個路由器會重新決定最佳路徑
同樣需要在每一跳使用 MAC 位址
回程封包結構
來源 IP：8.8.8.8（Google 伺服器）
目標 IP：192.168.1.10（小明的電腦）
MAC 位址：在每一跳都會改變
重要概念深度分析
MAC 位址在每一跳的角色
跳轉階段來源 MAC目標 MACIP 位址是否改變電腦→家用路由器電腦網路卡家用路由器 LAN 埠否家用路由器→ISP家用路由器 WAN 埠ISP 路由器否ISP→骨幹網路ISP 路由器骨幹路由器否最後一跳→目標邊界路由器目標伺服器否
IP 位址 vs MAC 位址的分工合作
IP 位址的任務：
提供端對端的完整路徑資訊
在整個傳輸過程中保持不變（來源 IP 和目標 IP）
讓路由器知道「資料要去哪裡」
MAC 位址的任務：
負責每一個具體步驟的點對點傳輸
在每一跳都會改變（指向下一個具體設備）
讓設備知道「下一步要交給誰」
路由器的三重身分
接收者身分：用自己的 MAC 位址接收前一跳的資料
決策者身分：分析目標 IP，查詢路由表決定下一跳
傳送者身分：用下一跳設備的 MAC 位址轉發資料
生活化比喻總結
這個過程就像「包裹快遞」的投遞：
IP 位址：像包裹上的完整收件地址「台北市信義區某某路 100 號」
MAC 位址：像每個轉運站的「下一站投遞員姓名」
路由器：像各個快遞轉運中心
ARP 協定：像在每個轉運站詢問「誰負責下一段路線？」
每個轉運站（路由器）都知道包裹的最終目的地（IP 位址），但只需要知道下一個負責的投遞員是誰（MAC 位址），就能完成自己負責的這一段運送任務。
如何查看設備的 MAC 位址
Windows 系統
方法：
按 Win + R 開啟執行視窗
輸入 cmd 開啟命令提示字元
輸入指令：ipconfig /all
找到「實體位址」或「Physical Address」
Mac 和 Linux 系統
方法：
開啟終端機（Terminal）
輸入指令：ifconfig
找到對應網路介面的 MAC 位址
多個 MAC 位址的情況
為什麼一台電腦會有多個 MAC 位址？
現代電腦通常有多個網路介面：
網路介面類型用途MAC 位址範例有線網路卡乙太網路連接AA:BB:CC:11:22:33無線網路卡Wi-Fi 連接DD:EE:FF:44:55:66藍牙模組藍牙裝置連接11:22:33:AA:BB:CC
每個介面都有自己專屬的 MAC 位址，因為它們是不同的硬體元件。
常見問題與誤解
MAC 位址可以更改嗎？
技術上可行，但不建議
雖然軟體可以「偽裝」MAC 位址
但這可能造成網路衝突或安全問題
在某些情況下可能違法
MAC 位址會洩露隱私嗎？
有限的隱私風險
MAC 位址只在同一網路內可見
無法透過網際網路直接追蹤到你的設備
但在公共 Wi-Fi 環境中仍需注意
為什麼不用 MAC 位址來路由？
技術限制
MAC 位址沒有階層結構，無法有效路由
48 位元的位址空間對全球路由來說太小
路由器無法建立有效的 MAC 位址路由表
結論
MAC 位址雖然平常不太會直接接觸到，但它是網路通訊中不可或缺的基礎元素。理解 MAC 位址的概念和運作原理，不僅有助於掌握網路基礎知識，也能在進行網路設定、故障排除或安全配置時更得心應手。
重點回顧：
MAC 位址是每個網路設備的唯一識別符，永久不變
它與 IP 位址配合工作：IP 負責定位，MAC 負責識別
所有網路通訊最終都透過 MAC 位址完成
在同一網路內使用 ARP 協定來取得對方的 MAC 位址
跨網路通訊時，每一跳都需要下一個設備的 MAC 位址
掌握了 MAC 位址的概念，你就能更深入理解網路世界的運作機制，為進一步學習更複雜的網路知識打下堅實基礎。