路由器互连第 3 层网络（即 IPv4、IPv6 等），而 MAC 和 ARP（特别是以太网）是第 2 层概念。以太网运行不需要路由器，也不需要同一第 2 层网络中的机器相互通信。

是的，同一子网中的计算机一直在相互通信。

根据定义，帧（您拥有的是以太网帧上的广播 MAC 地址，而不是使用广播 IP 地址的 IP 数据包）不会跨越第 3 层边界。路由器将在转发封装在第 2 层帧中的第 3 层数据包之前剥离第 2 层帧。路由器将创建一个新的第 2 层帧，用于封装下一跳的第 3 层数据包。第 2 层广播不跨第 3 层边界转发；除特殊情况外，第 3 层广播也不是。

MAC 地址仅在第 2 层域中很重要，因为只有第 2 层帧才需要它们。路由器将为它所拥有的每个以太网接口都有一个 ARP 缓存，就像 PC 将为它所拥有的每个以太网接口都有一个 ARP 缓存一样。无论是 PC 还是路由器都不能确保拥有第 2 层域中每个设备的所有 MAC 地址。

仅当主机需要与不同第 3 层网络上的主机通信时才需要路由器。任何主机都可以与同一第 2 层网络上的任何其他主机通信（在某些极端情况下，例如专用 VLAN，这可能不正确），而无需通过路由器。