有了MAC地址，为什么还要用IP地址？

Posted 2020-12-10 cyrus0w

1.当年设计IP地址的目的是什么呢?

当年设计出IP地址就是因为随着网络中的设备逐渐增多,人们发现路由(也就是寻找数据包从发送方到接收方的路径)变得越来越困难了，于是人们想了一个办法，就是把网络划分成很多个子网。这样,在路由的时候，路由器可以把其他子网看成一个整体来进行计算。对于目的地在其他子网的数据包，路由器只需要让数据包到达那个子网即可，而剩下的工作由子网内部解决。虽然这种方法只能让寻找到的路径接近最优而不保证最优，不过它大大减少了路由器的计算量,利大于弊，所以被采用了。

2.那么为什么我们需要IP地址呢?

因为如果我们只用MAC地址的话,我们会发现路由器需要记住每个MAC地址所在的子网是哪一个(不然每一次收到数据包的时候路由器都要重新满世界地去找这个MAC地址的位置)。而世界上有248个MAC地址,这就意味着即使我们给每个MAC地址只留1字节的储存空间，每个路由器也需要256TB的内存!这显然是不可能实现的。这就是我们需要IP地址的原因了。和MAC不同的是，IP地址是和地域相关的。对于位于同一个子网上的设备,我们给他们分配的IP 地址前缀都是一样的，这个前缀就像邮政编码一样。这样，路由器过IP地址的前缀就能知道这个设备在哪个子网上了。现在,路由器只需要记住每个子网的位置即可，大大减少了路由器所需要的内存。

3.既然IP地址不能去掉,那么能不能去掉MAC地址呢?

也不能。因为IP地址是要设备上线以后才能根据他进入了哪个子网来分配的,在设备还没有IP地址的时候(或者分配IP地址的过程中)，我们还需要用MAC地址来区分不同的设备。

总之，MAC地址就像自己的ID号,而IP地址就像带着邮政编码的住址，有各的用途。所以我们需要两个地址，缺一不可。