既然 Switch 是一个二层设备，它使用 MAC 地址与网络内的其他主机交互，那为什么我们在本地网络中使用 IP 地址呢？

好吧，让我们从您发送的流量开始。

如果您在自己的 LAN 中使用严格的第 2 层协议，而没有HTTP、SSL、NFS、CIFS、iSCSI、H.323、SIP、DNS、ICMP、数据库或 websockets，那么您的提议就可以正常工作。事实上，FCoE不依赖于 IP 层......所以如果这是你想要的，那就去吧:-)

问题在于，您通过删除这些基于 IP 的服务，只会削弱大多数网络 95% 的效用。网络的存在是为了共享信息；地球上的所有操作系统都通过将服务绑定到 IP 并将其封装在 IP 中来共享信息。该信息通常也包含在 TCP 中。

• 反问：一群坚定的人能否在所有主要操作系统中直接在以太网之上实现 TCP 和 UDP 服务？
• 迂腐的回答：是的，但是为了微不足道的收益，这是对时间和资源的巨大浪费。让我们从基础开始……没有用于以太网 mac 地址的DNS名称服务。这意味着除非您构建它，否则您将如何解析没有 IP 地址的 URL？我怀疑是否有人真的想打字http://00c0.9b4a.fb2c/，这样他们就可以避免每个数据包中的 20 个额外字节。这只是所需工作的一个示例。

如果一个人不需要连接到自己网络之外的任何主机或网络怎么办，为什么他还需要一个IP地址，MAC地址还不够吗？

从技术上讲，是的。在现实世界中……这是一个非常无聊的没有 IP 的网络。

（又不是这个）

第 2 层与第 3 层

IP 在第 3 层工作。它通过以太网（第 2 层）承载，使用 MAC 来识别节点。使用不同的第 2 层（例如 ATM），您将没有 MAC。（或者使用不同的第 3 层，比如 IPX，你将没有 IP。）

MAC 标识哪个设备。IP 标识该设备所在的位置。

我知道你的名字，但不知道你住在哪里，所以我不能把我承诺用邮政服务寄给你的那张 100 美元的钞票寄给你。

您是正确的，仅在 1 个 LAN 内您就知道每个设备的确切位置。因此，从技术上讲，仅 Mac 地址表就足以将您的数据包装在 LAN 中的帧中。

但是有一个问题！所有网络设备和 PC 都是使用 TCP/IP 网络模型构建的。1个模型来统治他们。该模型要求您将 IP 地址包装在框架内。因此，如果没有 IP 地址，您将无法发送帧。如果没有帧，您将无法使用 MAC 地址来获取数据。

从技术上讲，我们可以构建第二个网络模型，专门用于省略 IP 地址要求的 LAN。但这需要很长时间。然后，您需要说服 IT 行业制作将您的模型视为自己的硬件和软件。它只是太麻烦了。

你的问题就像问为什么我们需要汽车在高速公路上行驶？为什么不走路，它就在附近。好吧，在高速公路上行走是违反规则的。而你最终入狱。

从技术上讲，您可以推动更改法律。但是你需要写出那个法律。考虑到与之相关的所有其他法律。此外，整个高速公路网格的设计理念是没有行人使用它。You got to convince the public, get elected, get enought votes, get your bill pass congress and the senate. 这太麻烦了。

如果没有 IP，您将在世界各地为系统中的每个未知/老化的 MAC 地址（未知单播）广播流量。

此外，IP 还可以帮助您以有效的方式（例如：使用 IP 地址汇总）在逻辑上规划网络，以便路由器可以使用更少的内存来路由表和转发信息。