前言

继前段时间复习了一下MYSQL后，我开始补起了网络协议的相关知识。网络这一块的知识我最早是在大一学的，由于那时候学得比较"生硬"（基本靠背），且期末考试过了以后我再也没有复习过，所以对这一块的知识我几乎忘得一干二净，想趁着这个寒假多看点书加深下理解，顺便写写博客记录一些以前没想过的问题。

PS：科班出身对网络这一块未必就很了解，网络这一块初学的时候可能更多的是考记忆力取代理解力，比如我，有些知识经不住时间考验啊，给科班丢人了（笑）。

那么废话不多说，本文就来聊一聊：既然说MAC地址是网络中唯一的，那为什么还需要IP地址呢？直接根据MAC通信不是可以了吗？

MAC地址定义

先看一下百度对MAC地址的描述：

MAC地址（英语：Media Access Control Address），直译为媒体存取控制位址，也称为局域网地址（LAN Address），MAC位址，以太网地址（Ethernet Address）或物理地址（Physical Address），它是一个用来确认网络设备位置的位址。MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡，一台设备若有一或多个网卡，则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址。

可以确定，如果不手动改写，网卡的MAC地址在网络中是唯一的。

那为什么还需要IP地址呢

回到问题，既然MAC地址都是唯一的，那为什么还需要IP地址呢？

关于这个问题，我主要是整理一下某些社区的答案，整理到本篇中便于以后查找。

局域网角度

如果只从局域网角度出发，光用MAC地址是没问题的。局域网内IP地址是动态分配的，假如我是192.168.2.100，如果我下线了，可能IP就分配给了另一台电脑。IP和设备并不总是对应的，这对通信就产生了问题，但是MAC地址不同，MAC地址和设备是一一对应且全球唯一的。所以局域网使用MAC地址通信没有问题。

历史遗留角度

早期的以太网只有交换机，没有路由器，以太网内通过MAC地址通信。后来才有了互联网，为了兼容原本的模式，采用了IP+MAC地址通信的方式。为啥不推到了重来呢？看看IPv6的处境你就知道了。所以是先有MAC地址后有的IP，IP的提出主要还是因为MAC地址本身的缺陷，这个问题换成有了MAC为何还要IP地址也很有意思。

MAC本身的缺陷

因为MAC地址是硬件提供商写在网卡中的，MAC地址虽然唯一但是不能表明用户在整个互联网中的位置，除非维护一个超级大MAC地址对应表，那寻址效率肯定爆炸。但是IP地址解决了这个问题，因为IP地址是网络提供商给你的，所以你在哪里整个网络都是知道的。

安全问题：获取MAC地址是通过ARP协议来完成的，如果只用MAC地址通信，那么广播风暴是个难题。

二层通信使用广播的方式，如果广播域过大，或者本身存在环路，就会产生广播风暴。和ipv4还是ipv6关系不大。

小结

之所以还需要IP地址，其实和历史遗留问题以及MAC本身的作用/缺陷有关。

这里打个比方，MAC地址其实就相当于我家的门牌号：某路某小区n号，而IP地址就像是：中国某省某市某区某镇。尽管我的门牌号是唯一的，但你要找到我，还是需要省市区定位。IP和MAC的关系也是如此，MAC地址适用于局域网或小范围的定位，而IP地址则是用来远程定位，等远程定位到某个交换机或路由器，再通过OPSF和ARP协议转换成MAC地址。