为什么 LAN 使用 MAC 地址而不是 IP 地址?

网络工程 ip MAC地址 IP地址
2021-07-25 22:31:57

为什么 LAN 使用 MAC 地址而不是 IP 地址?

换句话说,为什么网络不能只为局域网设备分配一个 IP 地址并将数据发送到它,而不是 MAC 地址?在不了解其功能的情况下,MAC 地址似乎是多余的。

3个回答

您需要了解网络层。它们彼此独立。以太网和 IPv4 目前是主要协议,但情况并非总是如此,IPv4 正在被 IPv6 取代,IPv6 具有非常不同的寻址方式。二层协议可以承载很多不同的三层协议,三层协议并不关心使用哪种二层协议。你可以问第 4 层同样的事情。一些第 4 层协议有地址。在 TCP 和 UDP 中,这些称为端口。

LAN 是第 2 层广播域。有多种第 2 层协议,有些使用 48 位 MAC 地址,有些使用 64 位 MAC 地址,有些则完全不同。

LAN 可以承载多种三层协议,IPv4 只是其中之一。如果第 2 层设备需要特定于特定的第 3 层协议,这就会成为一个问题。如果您有使用 IPv4 的交换机,当您需要添加 IPv6 设备时会发生什么?

过去,IPX 是 LAN 选择的第 3 层协议。如果交换机是为 IPX 设计的,则 IPv4 可能不会在第 3 层协议中脱颖而出。这将导致 LAN 设备的彻底检修。由于一个二层协议可以承载任意数量的三层协议,即使是同时,IPv4 也可以使用相同的设备。随着 IPv6 的推出,这种情况正在发生。您可以使用相同的 LAN 设备同时运行 IPv4 和 IPv6。

MAC 地址是以太网网络(以及其他一些类似标准,例如 WiFi)的低级组件。它们允许设备与本地物理网络 (LAN) 上的机器进行通信,并且不能通过 Internet 进行路由——因为理论上物理硬件可以插入世界任何地方。MAC 地址位于第 2 层 - 数据链路层。MAC 地址存储在您的 arp 表中(在您的 PC 上,在命令行上:键入“arp -a”)。

相反,IP地址覆盖整个互联网。路由器使用 IP 来确定将数据路由到何处。IP 在与本地网络上的物理硬件交互方面没有帮助。IP 位于第 3 层 - 网络层。IP 存储在您的路由表中(在您的 PC 上,在命令行上:键入“route -n”或“route print”)。

为了更好地理解,我强烈建议您阅读 OSI 模型。

LAN 在外部使用 IP 地址与其他 LAN 和点对点链接互连,内部使用 mac 地址来定位组成 LAN 本身的设备,mac 地址像 ID 号一样硬连线,在外部没有相对位置方案,因此 ARP 使用和 2 级 OSI 参考。