为什么有了IP，竟然还需要Mac地址？？？

知乎和百度上很多前端在问？不是IP就可以唯一标识设备了，mac地址不是多余吗？

老规矩首先说答案，必须需要！！！

理论

• IP 顾名思义 Internet Protocol 互联网协议 专门用于互联网
• MAC Media Access Control 媒体介质控制存取、局域网地址、物理地址、以太网地址
• 从名字上一个是用于互联网、一个用于局域网因此角色不同 功能自然也不同

互联网 七层或者五层模型

• 首先网络是分层的，各司其职
• IP位于网络层、mac位于链路层
• 网络层负责接入互联网设备是路由器、链路层负责接入局域设备是交换机或者集线器

网络的开始【局域网】

• 故事的开始：
  • 最开始只有几台pc在科研机构孤零零的使用，相互不通讯，通过软盘存贮传输
• 交流的开始：
  • 那个时候已经有个一些小游戏，想要联机则可以通过一根网线交流 通过mac地址唯一标识
• 集线器HUb：
  • 但是随着联机人数增多拓扑变得复杂，
  • 例如AB只需要一根、ABC需要三根、ABCD、需要12根
  • 一个主机插入12跟网线，合理吗？于是集线器就出现了
  • 集线器只是做广播、仅仅减少了网线的数量
• 交换机的出现：
  • 集线器一直做无脑转发，如果只是转发自己需要的数据包多好呀，这个是交换器出现了

网络的延续【互联网】

• 交换机的限制：
  • 如果局域网几百台甚至几万台，交换机需要保留他们的所有的记录信息
  • 一个局域网和另一个局域网互联类似主机接入一样，每个交换机都需要全量同步整个网络信息
    • 机器增多不现实，每个机器加入都要同步到全部交换机
    • 重启后广播造成网络风暴
• 路由器的诞生：
  • 一对斯坦福大学教授夫妻为了上班交流方便，比如中午吃啥、下班谁去接娃等等
  • 就发明了一种设备可以一根网线两个局域网相互通讯也不要同步mac信息就可以
  • 这个神奇的设备都是路由器、这对夫妻就是思科创始人，但是后来冲突离开了思科，股份全部捐献
  • 路由器可以将多个局域网接入互联网

IP MAC 地址区别

• IP 不具备网络通讯能力 最终目的是物理主机和主机之间交流~
• Mac 主机和主机之间必须使用mac通讯
• ip 只是一个转发或者一个代理的角色 一种互联网标识