最新版本2.0

經(jīng)過20天的思考，換一種思路來考慮這個(gè)問題,，如果網(wǎng)卡的MAC地址沒有了,，需要做哪些改變才可以通信？

以太網(wǎng)幀頭沒有12字節(jié)的MAC地址了,，但是還要保留2字節(jié)的ether type 用來協(xié)議復(fù)用,。

三層的IP地址需要下發(fā)到網(wǎng)卡，讓網(wǎng)卡來匹配目的IP和自己的IP來決定接收還是拒絕,。

沒有傳統(tǒng)的ARP了,，但是如何讓二層交換機(jī)來預(yù)先學(xué)習(xí)IP和端口號的綁定關(guān)系？ 可以把ARP進(jìn)行改造,，模仿目前的gratuitous ARP,，目的地址是廣播地址，源地址為自己的IP地址。

每臺設(shè)備一上線就周期性發(fā)gratuitous ARP,，讓交換機(jī)學(xué)習(xí) source IP <-----> Port number,，有包來了，直接查詢IP,，來進(jìn)行交換,，這怎么越來越像路由器了啊,？ ^_^

本故事純屬虛構(gòu),，如有雷同，純屬巧合,！

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原始版本1.0
有一個(gè)問題先來面對一下,，串行鏈路上的PPP，HDLC協(xié)議需要配置數(shù)據(jù)鏈路層的地址嗎,？很顯然不需要,，因?yàn)榇墟溌肥屈c(diǎn)對點(diǎn)的通信，發(fā)送端的數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈路上,，到達(dá)接收端無條件接受,，達(dá)成了默契，不需要二層地址,。

而以太網(wǎng)是多路訪問,，發(fā)送的包到達(dá)交換機(jī)，交換機(jī)如何轉(zhuǎn)發(fā),？根據(jù)IP地址轉(zhuǎn)發(fā),？那是三層路由器或交換機(jī)了！如果采用廣播轉(zhuǎn)發(fā),，那就是最原始的HUB了,，除了發(fā)送者，這個(gè)廣播域里的所有主機(jī)網(wǎng)卡都會收到一份數(shù)據(jù)copy,，因?yàn)闆]有MAC地址,，網(wǎng)卡無從知道是否屬于自己主機(jī)的包，因?yàn)樗鼪]有權(quán)利來讀取IP信息,，于是這些包會通過中斷的方式來通知CPU來處理,，然后告訴IP層取走數(shù)據(jù)，IP層再檢查IP地址是不是自己的,，是就接收,，不是的就丟棄。這合理嗎,？顯然不合理,，因?yàn)樗械陌紩绊懰械闹鳈C(jī)，這種網(wǎng)絡(luò)幾乎不可用，資源都被浪費(fèi)了,。

而有了MAC地址,，交換機(jī)查詢Mac 轉(zhuǎn)發(fā)表，知道MAC地址和端口的映射關(guān)系,，只發(fā)給接收者,，到達(dá)目的地網(wǎng)卡，檢查來包的MAC和自己的MAC進(jìn)行對比,，對比一致才會提交給上層,，這個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)過程彼此不會影響，顯然要合理的多,。

編輯于 2016-06-23 3 條評論 感謝 

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長話短說,，理由有三點(diǎn),。

一. 整體與局部
信息傳遞時(shí)候，需要知道的其實(shí)是兩個(gè)地址：

• 終點(diǎn)地址（Final destination address）
• 下一跳的地址（Next hop address）

IP地址本質(zhì)上是終點(diǎn)地址,，它在跳過路由器（hop）的時(shí)候不會改變,，而MAC地址則是下一跳的地址，每跳過一次路由器都會改變,。

這就是為什么還要用MAC地址的原因之一,，它起到了記錄下一跳的信息的作用。

注：一般來說IP地址經(jīng)過路由器是不變的,，不過NAT（Network address translation）例外,，這也是有些人反對NAT而支持IPV6的原因之一。

二. 分層實(shí)現(xiàn)
如果在IP包頭（header）中增加了”下一跳IP地址“這個(gè)字段,，在邏輯上來說,，如果IP地址夠用，交換機(jī)也支持根據(jù)IP地址轉(zhuǎn)發(fā)（現(xiàn)在的二層交換機(jī)不支持這樣做）,，其實(shí)MAC地址并不是必要的。

但用MAC地址和IP地址兩個(gè)地址,，用于分別表示物理地址和邏輯地址是有好處的,。這樣分層可以使網(wǎng)絡(luò)層與鏈路層的協(xié)議更靈活地替換，網(wǎng)絡(luò)層不一定非要用『IP』協(xié)議,，鏈路層也不一定非用『以太網(wǎng)』協(xié)議,。

這就像OSI七層模型，TCP/IP五層模型其實(shí)也不是必要的,，用雙層模型甚至單層模型實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)也不是不可以的,，只是那樣做很蛋疼罷了。

三. 早期的『以太網(wǎng)』實(shí)現(xiàn)
早期的以太網(wǎng)只有集線器（hub），沒有交換機(jī)（switch）,，所以發(fā)出去的包能被以太網(wǎng)內(nèi)的所有機(jī)器監(jiān)聽到,，因此要附帶上MAC地址，每個(gè)機(jī)器只需要接受與自己MAC地址相匹配的包,。

編輯于 2015-12-17 24 條評論 感謝 

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這個(gè)問題很有趣,，但一部分朋友的回答是基于有了二層三層再進(jìn)行討論的,，我從另外個(gè)角度來理解下。
這個(gè)問題可以引申為網(wǎng)絡(luò)為什么要分這幾層,，基于TCP/IP來說,，傳輸介質(zhì)不同，物理層一定要存在的,。應(yīng)用程序需要大量端口,，上層的應(yīng)用層也是要存在的，這些都不難理解,。那為什么要分二三層呢,？換句話說，如果二三層合二為一會發(fā)生什么呢,？我腦洞大開了一下,，實(shí)現(xiàn)是完全沒有問題的，但引發(fā)的后果就是子網(wǎng)網(wǎng)段包含大量主機(jī),，接入層的設(shè)備就需要消耗大量cpu維護(hù)相關(guān)協(xié)議,，而且可以相到的就是設(shè)計(jì)困難，難以規(guī)范,。
所以,，我以為分為二三層的目的是為了簡化設(shè)計(jì)，并且節(jié)省底層資源,。還是題中的例子,，我們確實(shí)可以給所有小明起一個(gè)唯一的編號，快遞直接發(fā)給這個(gè)編號是可實(shí)現(xiàn)的,，但這樣引發(fā)的后果就是郵局拿到編號后要滿世界的找正確編號的小明,，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不如先排個(gè)班級,，比如說192.168.1.0班1號小明,，他的唯一編號是aaaa.aaaa.aaaa,，郵局就可以快速定位班級再找到小明，雖有多余操作,，但效率更高更安全,，更易于設(shè)計(jì)。

發(fā)布于 2016-06-02 4 條評論 感謝 

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問題的核心在于網(wǎng)絡(luò)上的分層概念,。IP地址是不區(qū)分傳播介質(zhì)的,，他的作用是在internet網(wǎng)中能夠投遞到邊界。在網(wǎng)絡(luò)邊界的局域網(wǎng),，有可能使用不同的層二網(wǎng)絡(luò),，以太、wifi,、ppp,、3g、wimax等等,。

在這個(gè)局域網(wǎng)中,，才出現(xiàn)了與介質(zhì)相關(guān)的終端標(biāo)識。mac地址用于以太網(wǎng),，imsi用于3g網(wǎng),，線路號用于撥號上網(wǎng)。internet邊界路由器可以在這個(gè)特定的介質(zhì)網(wǎng)中找到特定終端,。

如果沒有IP地址,，那么3g網(wǎng)絡(luò)用戶無法和以太網(wǎng)用戶通信，因?yàn)闆]辦法去做這么復(fù)雜的協(xié)議讓幾十種協(xié)議兩兩對通,。即使做了,，發(fā)起方也需要方法去知道對端用的是什么層二網(wǎng)。因此,，所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都用IP,，只在兩頭網(wǎng)關(guān)上做轉(zhuǎn)換，就是一種設(shè)計(jì)很先進(jìn)的奇妙方法,。

反過來,，為什么全球只要mac地址不能用于全球通信？問題在于mac地址和IP地址的匯聚性,。mac地址是出廠就決定的,，不是上網(wǎng)的時(shí)候決定的。也就是說intel設(shè)備或使用intel芯片的mac地址前面多少位是相同的,，然后intel在給芯片分地址的時(shí)候保證所有的芯片沒有重號的,，這樣才能保證隨便哪個(gè)終端接入到同一個(gè)局域網(wǎng)中沒有重復(fù)的,。

這樣問題就來了：網(wǎng)絡(luò)上希望路由器的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則盡量簡單,，所以一般要用ip地址前多少位而不是整個(gè)IP地址去做轉(zhuǎn)發(fā),。mac地址顯然沒法匯聚，前面已經(jīng)講過,，工廠決定的,。

給每個(gè)用戶分配一個(gè)只由路由器網(wǎng)關(guān)決定的地址，每個(gè)網(wǎng)關(guān)上附著一個(gè)段,，例如100.200.x.x,，也就是所有以100.200開頭的ip都送到這個(gè)網(wǎng)關(guān)上來，就可以保證internet轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則的簡單化,。而且,，一個(gè)用戶從一個(gè)局域網(wǎng)離開，換到另一個(gè)局域網(wǎng)中,，mac地址不需要變,，只需要換個(gè)ip地址就行。

編輯于 2016-02-07 2 條評論 感謝 

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我來說說我的理解吧,。 
舉例說明： 我們知道,，出于歷史的原因，這個(gè)世界上出現(xiàn)了很多的國家和民族,，他們都使用不同的語言
比如,，我要和法國人通信，就要學(xué)會法語,，和日本人通信,，就要學(xué)會日語，同理,，要學(xué)會德語,、意大利語、西班牙語,。,。。
如果每和一個(gè)國家通信,，就要學(xué)會對方的語言,，那可要累死了。
所以,，最好的辦法,，就是大家都用1種語言通信。這樣只要學(xué)會一門外語就可以跟所有的國家通信了,。
這種“世界通用語言”可以通過2種途徑得到：現(xiàn)成的,，和新發(fā)明的
工業(yè)革命以后，日不落帝國是世界的中心,，其直接繼承者美國也是世界的中心,，它們都使用英語,，于是英語借助其強(qiáng)勢地位，成為世界的通用的語言,。
同時(shí),，“世界語”也是一種世界通用語言，與英語不同,，世界語是“新發(fā)明”的語言（當(dāng)然也借鑒了其它語言的規(guī)則）,，也就是說，沒有哪個(gè)民族是”世界語民族“,，也不可能發(fā)現(xiàn)某個(gè)1000前的石碑,，上刻世界語。,。,。
因?yàn)闆]有一個(gè)國家的母語是世界語，所以在用世界語交流的時(shí)候必須要經(jīng)過一個(gè)“翻譯”的過程：把本國語言,，翻譯成世界語,。
所以我們可以說，世界語是一種“不完備”的語言,，它必須依賴于其它的語言才能使用,，或者說：運(yùn)行于其它語言之上。
出于歷史的原因,，“電腦網(wǎng)絡(luò)”是從無到有,、從小到大發(fā)展起來的。
有很多的網(wǎng)絡(luò)被發(fā)明出來,，這些網(wǎng)絡(luò)各自使用自己的協(xié)議（語言）,，互不兼容（不同的語言相互不能理解），
有些網(wǎng)絡(luò)只應(yīng)用于小面積,，比如一個(gè)家庭,，一棟樓房，線路長度按米,、百米計(jì)算,。這類網(wǎng)絡(luò)叫做“局域網(wǎng)”
有些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于很大的面積，比如我辦理了寬帶,，這樣我和電信公司之間就有一條長達(dá)N公里線路,，或者電信公司和電信公司之間有長達(dá)幾十公里的線路。這類網(wǎng)絡(luò)叫做“廣域網(wǎng)”,。
因特網(wǎng)就是“網(wǎng)絡(luò)世界語”,，各種網(wǎng)絡(luò)都用1種協(xié)議：因特網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP協(xié)議族）交流，所以各種網(wǎng)絡(luò)都要有個(gè)“翻譯”的過程：把本網(wǎng)協(xié)議,，翻譯成因特網(wǎng)協(xié)議,。
正如上文所言,，世界語是“不完備”的語言，因?yàn)榇蠹沂褂檬澜缯Z需要一個(gè)翻譯的過程
所以,，因特網(wǎng)協(xié)議也是不完備的協(xié)議，其它網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行TCP/IP協(xié)議族的時(shí)候,，也需要一個(gè)翻譯的過程
這就是MAC地址之所以存在的核心要點(diǎn),，下面詳述。

在因特網(wǎng)出現(xiàn)之前就已經(jīng)有很多的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了,，而且因特網(wǎng)并不是第一個(gè)全球大網(wǎng)（很明顯,，歷史悠久的有線電話網(wǎng)絡(luò)就是全球大網(wǎng)）
然后，因特網(wǎng)出現(xiàn)了,。
需要注意的是,，因特網(wǎng)在誕生之初，并沒有想到自己會成為一個(gè)全球性的大網(wǎng),，所以沒有針對全球網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),，這就留下了一些短板（比如IP地址不夠，協(xié)議有漏洞,，想想大名鼎鼎的ARP協(xié)議漏洞 ）,。因特網(wǎng)成功以后，這些漏洞被IPV6彌補(bǔ)

設(shè)計(jì)因特網(wǎng)的初衷,，是為了應(yīng)付對蘇聯(lián)的核戰(zhàn)爭（當(dāng)時(shí)還存在蘇聯(lián)）,。 
你可能聽說過“恐怖平衡”這個(gè)概念，說的是美蘇任何一方如果先發(fā)制人的向?qū)Ψ桨l(fā)動核戰(zhàn)爭,，對方的核報(bào)復(fù)也會讓自己身處火海,，所以誰也不敢首先使用核武器，從而避免了核大戰(zhàn),。
但很明顯,，大家追求的是“優(yōu)勢”而不是“平衡”，這種“平衡”也是不得已而為之,，如果我方技術(shù)高超,，有能力取得核戰(zhàn)爭的勝利，那就可以把這種可笑的“平衡”扔進(jìn)太平洋,。
美國國防部在思考：
我往蘇聯(lián)扔一顆核彈,，蘇聯(lián)的軍事指揮通信系統(tǒng)就垮掉了，沒有了指揮,，再強(qiáng)大的軍隊(duì)也成了無頭蒼蠅,，沒有了戰(zhàn)斗力。
可蘇聯(lián)往美國扔核彈,，美國也會有同樣的結(jié)局,。
可是,。。,。如果我設(shè)計(jì)一種通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，這種結(jié)構(gòu)”容災(zāi)性“很強(qiáng)、很”健壯“,、很”高可用“ ,，蘇聯(lián)的1顆核彈滅不了，2顆核彈滅不了,，3顆核彈才可以滅,。而我1顆核彈就可以滅了它。這樣我就有了喘息的余地,，我就可能成為核戰(zhàn)爭的勝利者,。
因特網(wǎng)就是在這種思考之下誕生了。
因特網(wǎng)能抵抗核爆炸,？真有這么神奇么,？看看圖就知道了。
先說說傳統(tǒng)的電話網(wǎng)拓?fù)洌?br>
電話網(wǎng)是一個(gè)典型的星形網(wǎng)絡(luò),，用戶A要給用戶F打電話,，其路徑就是A-K-F
同理，用戶C要給用戶G打電話,，路徑就是C-K-G
也就是說,，任何用戶之間要打電話，都必不可免的要經(jīng)過中央交換機(jī)K
所以你知道為何在打仗的時(shí)候,，電信局是首要被攻擊目標(biāo)了,，因?yàn)殡娦啪掷锩娣胖娫捊粨Q機(jī)。如果要破壞這個(gè)城市的電話網(wǎng)絡(luò),，我不用挨家挨戶砸電話,，只要破壞掉電信局的電話交換機(jī)，就萬事OK了,！
那么該怎樣防止這種情況的發(fā)生呢,？
方案A，我隱藏交換機(jī)的位置所在,，讓敵方找不到交換機(jī)在哪
但現(xiàn)代戰(zhàn)場,，天上有衛(wèi)星，地下有監(jiān)聽,，在嚴(yán)密的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)面前,，想要將自己隱匿起來，已經(jīng)不容易了。
那就方案B,，我在交換機(jī)周圍布置重兵,，建設(shè)防御工事，就算你發(fā)現(xiàn)了也攻不進(jìn)來,。
但現(xiàn)代化的武器威力巨大,，再加上核武器，再多的人,、再堅(jiān)固的工事也難以抵擋,。
所以，思想家們另辟蹊徑,，在網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上做文章，改“集中式”為”分布式“,，于是因特網(wǎng)出現(xiàn)了,。
因特網(wǎng)是怎么避免核心設(shè)備被攻擊，讓網(wǎng)絡(luò)能夠在戰(zhàn)爭中存活更長的時(shí)間呢,？
見下圖：
可以看到,，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆尚切尉W(wǎng)絡(luò)，變成了網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),。
這里的每個(gè)用戶（或稱節(jié)點(diǎn)）都是一個(gè)電話交換機(jī)（對于因特網(wǎng),，就是路由器）
此時(shí)，如果A和H打電話,，那路徑可多了：
最短距離,，當(dāng)然是A-H，所以優(yōu)先走A-H,。
但如果A-H斷掉了,，還可以走A-D-H、A-E-H,、A-E-F-B-D-H,。。,。,。
所以，A-H斷了沒事,、B-C斷了沒事,，C-D斷了沒事、F-G斷了沒事,。,。。
由此可見，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的是一種非?！案呖捎谩钡木W(wǎng)絡(luò),，容災(zāi)性很好。
這些節(jié)點(diǎn)的地位（功能）都是相同的,，不存在某個(gè)節(jié)點(diǎn)比另外的節(jié)點(diǎn)更重要的情況,。所以一個(gè)節(jié)點(diǎn)出了問題，另外的節(jié)點(diǎn)就可以取而代之,。
而星形網(wǎng)絡(luò)就不是這樣,，很明顯中央節(jié)點(diǎn)比其它節(jié)點(diǎn)更重要，中央節(jié)點(diǎn)失效,，其它節(jié)點(diǎn)無法替代,，整網(wǎng)就失效了。
隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加,，節(jié)點(diǎn)之間的可用線路的數(shù)量呈指數(shù)方式增加,，函數(shù)是N*(N-1)/2。
這個(gè)簡單的函數(shù)可是有很大的威力的,，請看下圖：

相比于上圖電話的星型網(wǎng)絡(luò),，如果要破壞這樣的一張網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，又該如何下手呢,？
因特網(wǎng)最初是國防通信網(wǎng)絡(luò)（APRA-阿帕網(wǎng)）,，后演變成連接各大學(xué)、政府部門和科研機(jī)構(gòu)的教學(xué)科研網(wǎng),，最后演變?yōu)闊X的商業(yè)化網(wǎng)絡(luò),。
以上所說的知識面叫做“因特網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)”。

再說說因特網(wǎng)協(xié)議：TCP/IP協(xié)議族
從一開始,，因特網(wǎng)就沒有想過成為世界性大網(wǎng),，所以，因特網(wǎng)的協(xié)議,，從制定之初就是”不完備“的
也就是說,，因特網(wǎng)必須要基于其它網(wǎng)絡(luò)之上，依靠其它的網(wǎng)絡(luò)才能完成自身的功能,。
就像是世界語是不完備的,，必須要基于其它語言之上，才能實(shí)現(xiàn)其自身的功能,。
如果世界語運(yùn)行于漢語之上,，那就是：
世界語 over 漢語
比如，已經(jīng)存在一種局域網(wǎng)技術(shù),，叫做”以太網(wǎng)“,，那么好,，因特網(wǎng)就運(yùn)行于以太網(wǎng)之上，英文寫作：
TCP/IP over Ethernet
注：TCP/IP是專為因特網(wǎng)開發(fā)的一系列協(xié)議當(dāng)中的2個(gè)協(xié)議,，因這2個(gè)協(xié)議最重要（同時(shí)也最出名）,，就用這2個(gè)協(xié)議代言因特網(wǎng)了。
還有一種城域網(wǎng)技術(shù)叫做“令牌環(huán)網(wǎng) ”,，那么好,，因特網(wǎng)就運(yùn)行在令牌環(huán)網(wǎng)之上 ，英文寫作：
TCP/IP over Token-ring
還有一種廣域網(wǎng)技術(shù)叫做"ATM",，那么好,，因特網(wǎng)就運(yùn)行于ATM之上，英文寫作：
TCP/IP over ATM
如果你想要因特網(wǎng)運(yùn)行于USB呢,？自然就是：
TCP/IP over USB
,。。,。,。。,。,。,。,。。,。

你肯定知道OSI的7層協(xié)議,，因特網(wǎng)協(xié)議族（TCP/IP協(xié)議族）并沒有覆蓋完整的7層協(xié)議 （只定義了第3層和第4層），很明顯,，因特網(wǎng)沒有定義水晶頭的形狀,、網(wǎng)線里有幾根銅線、銅線里面?zhèn)鬏數(shù)碾妷菏嵌嗌俚鹊葏?shù),，這些參數(shù)是諸如以太網(wǎng)這樣的網(wǎng)絡(luò)定義的,。
那么，為什么因特網(wǎng)不定義這些參數(shù)呢,？
上面說了：“也許”從一開始,，因特網(wǎng)就沒有想到自己會成為一個(gè)世界大網(wǎng),，所以就沒有定義得這么復(fù)雜。
但也有另一種可能：其實(shí)一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，不一定要“大而全”，從1層到7層全制定,，可以只制定其中幾層,。
比如以太網(wǎng)定義了1~2層（物理層,、數(shù)據(jù)鏈路層），因特網(wǎng)定義了3~4層（網(wǎng)絡(luò)層,、傳輸層）,，其它公司定義了5~7層（SQL、JPEG,、HTTP）
這樣,，不同的網(wǎng)絡(luò)、不同的協(xié)議之間相互配合就可以了,。
就像是,，我是一家生產(chǎn)火車的廠家，我當(dāng)然可以生產(chǎn)鐵軌,，制定鐵軌的寬度,，生產(chǎn)火車車廂。
但既然已經(jīng)有大量的鐵軌鋪設(shè)完畢了,，那我就不用管鐵軌的事情了,。
火車運(yùn)行于現(xiàn)成的鐵軌之上就可以了
在這里，鐵軌就是以太網(wǎng)（局域網(wǎng)）,、ATM（廣域網(wǎng)）或者其它現(xiàn)存的2層網(wǎng),，火車就是因特網(wǎng)。
所以,，從來不存在“純粹的因特網(wǎng)”,，因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)沒有定義底層，只存在TCP/IP over XXX

經(jīng)過以上的解釋,，你就知道為何一定需要MAC地址了：
既然大家都是“網(wǎng)”,，那么，每種網(wǎng)都要給網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)（電腦）分配“地址”,。
以太網(wǎng)的MAC地址格式是12個(gè)16進(jìn)制數(shù),，比如0800200A8C6D
因特網(wǎng)IP地址格式是4個(gè)點(diǎn)分10進(jìn)制數(shù)，比如192.168.201.160
剛才說了,，不存在“純粹的因特網(wǎng)”,，所以因特網(wǎng)必須要基于以太網(wǎng)之上才能工作，所以就是“同時(shí)運(yùn)行了2個(gè)網(wǎng)”
就像是世界語必須要基于中文之上才能工作,，所以就是“同時(shí)說了2種語言”
所以,，就必須要“翻譯”
也就是把以太網(wǎng)的MAC地址，翻譯成因特網(wǎng)的IP地址,，這就是ARP的作用
假如我的中文名字叫做“劉濤”,，如果要翻譯成世界語，就肯定要有個(gè)世界語的名字（假設(shè)叫LIUTAO）

同樣是名字：
劉濤→翻譯成→LIUTAO
同樣是地址：
21-35-6D-1F-83-9E→翻譯成→10.42.90.8

當(dāng)然了,，如果因特網(wǎng)從開始制定之初,，就定義了從物理層到傳輸層的協(xié)議,，那么因特網(wǎng)就不再依賴于其它任何的網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)就不用什么MAC地址了,。
講完了,。
我是不是太羅嗦了。,。,。。

編輯于 2016-11-16 19 條評論 感謝 

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MAC地址存在的一個(gè)意義在于網(wǎng)絡(luò)過濾,，就是允許哪些計(jì)算機(jī)或設(shè)備可以連入該局域網(wǎng),，增加網(wǎng)絡(luò)的安全性，一般公司都需要這要做的,。至于什么標(biāo)識機(jī)器唯一性,，人家換個(gè)網(wǎng)卡不就變了嗎？沒有多大意義,。還有上面說到NAT,，其實(shí)就是解決ip地址不夠用，和MAC地址真沒有關(guān)聯(lián),。

發(fā)布于 2015-07-17 1 條評論 感謝 

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原題：「當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)局域網(wǎng)后,，完全可以直接送到對應(yīng)的IP地址主機(jī)，為什么還要詢問一下對應(yīng)IP主機(jī)的MAC地址,？」
真的這樣了還需要費(fèi)心盡力地搞IPv6干嘛,。

題主：「你的前提是認(rèn)為交換機(jī)是這樣處理的，理所當(dāng)然認(rèn)為這樣處理是正確的,。交換機(jī)處理mac,，路由器處理ip,，為什么要這樣設(shè)計(jì),？交換機(jī)為什么不可以處理ip？為什么要分層,？」
交換機(jī)工作在二層,，只認(rèn)識MAC地址。如果交換機(jī)要處理IP,，把二層砍掉只剩三層,？呃，不覺得處理速度會很慢嗎,？

網(wǎng)絡(luò)是過去幾十年一步一步搭建的,，兼容性什么的都要考慮。你不能說現(xiàn)在都有微信了,，還要固定電話號碼干嘛～

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簡單地說兩句：
二層是這樣工作的：每個(gè)接入設(shè)備口分配一個(gè)地址,，一般的星形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),，每臺設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)所有其他設(shè)備都能收到，然后根據(jù)目標(biāo)地址看是否是發(fā)給自己的,。這個(gè)地址是謂MAC地址,，因?yàn)樯碓谧畹讓樱瑳]有設(shè)置分配機(jī)制或者自動獲取機(jī)制,，每臺設(shè)備制作的時(shí)候固定寫在里面,，并且確保全球不重復(fù)，這樣就不會有沖突,。

當(dāng)然后來也就有了交換機(jī),，也就是帶有存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能的集線器，可以把包存一下,，看一看目標(biāo)地址,，然后選擇某一條線路發(fā)出去。怎么知道哪條線路是哪個(gè)MAC,？學(xué)咯,，每條線路發(fā)來的包看一下來源地址，然后記到表里面,。

二層還要解決多個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)送沖突的問題,，要檢測，要處理,，要重發(fā)等等,。

三層是這樣工作的：每個(gè)設(shè)備有一個(gè)IP地址，也要保證唯一,。這個(gè)IP地址可以手工分配,，也可以通過DHCP獲取。手工分配的時(shí)候需要注意保證唯一,。局域網(wǎng)內(nèi)想聯(lián)系一個(gè)IP地址,，先要知道對應(yīng)的MAC地址，這時(shí)候走二層的ARP全網(wǎng)問一下就可以了,。反過來,，自己作為新設(shè)備想要一個(gè)IP地址，要么RARP要一個(gè),，要么走基于UDP的DHCP要一個(gè),，當(dāng)然都只限于局域網(wǎng)內(nèi)。

有了這些底層的東東,，每臺設(shè)備都有了自己的IP地址,，這樣就可以互相通信。三層的關(guān)鍵在于,，有了路由器,，路由器用于將不同的網(wǎng)段連接在一起,，并對兩個(gè)網(wǎng)段間的通信進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。比如A網(wǎng)絡(luò)10.0.0.0/24,，B網(wǎng)絡(luò)10.0.1.0/24,，中間有一路由器隔著，兩邊的網(wǎng)關(guān)都是.1,。10.0.0.2要發(fā)信給10.0.1.2,，那么先看子網(wǎng)掩碼，發(fā)現(xiàn)不在自己網(wǎng)絡(luò)內(nèi),，然后交給10.0.0.1,，路由器看到在網(wǎng)絡(luò)B內(nèi)，從10.0.1.1發(fā)出,，然后到達(dá)10.0.1.2,。

假如這倆網(wǎng)絡(luò)沒有路由器，直接走二層,，那么多電腦連在一起,，廣播包就會占掉大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

路由器,，顧名思義就是要找路用的,。比如B網(wǎng)絡(luò)還用一個(gè)路由器連接著C網(wǎng)絡(luò)10.0.2.0/24，那么A網(wǎng)絡(luò)一臺機(jī)器要發(fā)包給C網(wǎng)絡(luò)的一臺機(jī)器,，路由器怎么知道怎么走法呢,，于是需要路由協(xié)議，路由器之間要說說話,，了解一下對方的狀態(tài),。

再往大了去，就是互聯(lián)網(wǎng)了,。中國的一臺電腦要連接美國微軟,，那么發(fā)出的包先到寬帶運(yùn)營商，然后到北京出口,，然后覺得現(xiàn)在走歐洲到美國慢,，于是轉(zhuǎn)到上海,，走海底光纜到了美國,，再走舊金山，到西雅圖,，再到雷德蒙,。如果只有MAC地址，是無法支撐起這么大的網(wǎng)絡(luò)的,，你覺得直接訪問到MAC地址就行了,，問題是你讓路由器怎么給你找到路線呢,？

所以，對于原題「都只是描述IP是什么,，MAC是什么,。當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)局域網(wǎng)后，完全可以直接送到對應(yīng)的IP地址主機(jī),，為什么還要詢問一下對應(yīng)IP主機(jī)的MAC地址,？」
你缺乏網(wǎng)絡(luò)知識，搞不清NAT的含義,，只以為公網(wǎng)就是用IP的,，局域網(wǎng)就是用MAC地址的。

如果你本身用的公網(wǎng)IP,，那么全部走IP訪問即可,。如果是局域網(wǎng)多臺電腦共用公網(wǎng)出口，那么首先要做的是NAT轉(zhuǎn)換,，這個(gè)是要在4層TCP和UDP上做的,。只在二層無法完成。

你說的東西更像IPv6,，這樣不需要再做NAT,，所有內(nèi)網(wǎng)設(shè)備都可以分配一個(gè)IPv6地址。

不知道題主想的明白不,，我猜肯定想不明白,，哼哼～

編輯于 2013-08-27 20 條評論 感謝 

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