我不明白為什麼需要乙太網路 MAC 位址。難道所有的電腦都連接到統一的網路上並使用IP位址進行通訊嗎？
例如，乙太網路中有以下機制：
192.168.1.1IP 為( )的電腦X.1想要將封包傳送到192.168.1.2(X.2)X.1使用 ARP 獲取 MACX.2- 為此，
X.1需要向網路中的所有電腦發送資料包；只有一個人會回答 X.1取得 MAC 並傳送封包
只需執行一步不是更簡單嗎：
X.1向網路中的所有電腦發送資料包；只會X.2處理，其他人會忽略
補充問題是：如果所有裝置都有唯一的 MAC 位址，為什麼還需要 IP 位址？
答案1
這不同的網路層允許它們更換為不同的技術。
您在這裡討論的兩層是第 2 層和第 3 層。
乙太網路僅在連接到廣播網路「資料鏈路」的網路設備之間的本地層級工作，而 IP 是可路由協議，因此可以定位遠端網路上的設備。
其中每一項的要求都不同。乙太網路指定了一系列允許在網路設備之間發送和接收資料包的技術，而 IP 定義了允許資料包穿越多個網路的協定。
兩者都不依賴對方，這賦予了網路靈活性。例如，您可以選擇使用 IP over ethernet 連接到網際網路服務，但在內部網路中，您可能會選擇使用 IP over...paper。有人寫下每個資料包的內容，然後將其物理地傳送到另一台機器並輸入。 。
在現實世界中，存在不同的資料鏈路協議，您已經在使用兩種不同的協議（儘管它們的尋址方案相同）：802.3 - 乙太網路和 802.11 - wifi。
IP並不關心底層是什麼。
同樣，IP 可以替換為不同的網路層協定（前提是所有參與者都這樣做）。例如自動提款機。
雖然沒有什麼直接阻止創建包含第 2 層和第 3 層的協議，但它的靈活性較差，因此吸引力較小，因此不太可能被使用。
答案2
在哪裡決定是否處理或忽略資料包？沒有一個答案是真正令人滿意的：
1）在開關中？好吧，這意味著交換器必須理解決定哪些電腦對哪些資料包感興趣的每個協定。這不僅會增加交換器的成本並降低其速度，而且會使 IP 協定的變更更難以部署。
2）在乙太網路介面的硬體中？好吧，這會使網路速度變慢，因為每個資料包都必須發送到每台機器。 WiFi 和網橋速度較慢的橋接網路等技術將是不可能的。讓乙太網路以不同的速度運行並進行互通是不可能的。 IPv6 或 IP 多播等技術需要更改硬體才能在所有乙太網路終端站中部署。
3）在軟體中？嗯，這會使電腦變慢，因為它們必須處理更多數量的網路介面中斷。以上提到的所有橋接、VPN 和 Wifi 問題也將成為問題。
所有這些都將使乙太網路在沒有 IP 的情況下無法使用，並且意味著需要對乙太網路進行更改才能更改 IP。噁心。
關注點分離是件好事。
答案3
IP位址和MAC位址在網路的不同層上運行網際網路協定套件。 MAC 位址用於在第 2 層上識別相同廣播網路內的計算機，而 IP 位址在第 3 層上用於識別不同網路中的計算機。
即使您的電腦有 IP 位址，它仍然需要 MAC 位址才能找到同一網路上的其他計算機，因為每一層都使用底層。在前面提到的頁面上，您可以找到一些詳細解釋協議套件的漂亮圖表。
答案4
隨著乙太網路規模的擴大，乙太網路面臨擁塞問題。這反過來又會阻塞網路並引入延遲。這是引入子網路概念的因素之一。但是，對於子網，我們需要一個稱為路由器的附加實體，以使封包能夠從一個子網路中的電腦傳輸到另一個子網路中的電腦。
乙太網路電纜跨越的距離是另一個主要問題，因為如果超過某個限制，它會限制傳輸的成功。這帶來了集線器/中繼器形式的更多新實體。
請注意，所有通訊機制都不使用 MAC 位址進行通訊。 PPP 和 HDLC 不使用 MAC 位址進行識別。
另請注意，某些網路不使用乙太網路。令牌環網路需要不同的資料鏈結層。
如果您透過網路 B 中設備的 MAC 位址進行尋址，將封包從網路 A 傳送到網路 B 中的設備，則該封包將在網路 A 本身中被丟棄。請注意，即使網路 A 和網路 B 之間有路由器，路由器也會丟棄封包，因為路由器透過接收尋址到其 mac 位址但 IP 位址不同的封包來運作。
從上述場景可以清楚看出，由於各種本地/專用網絡，互聯網並不是一個扁平的網絡。來源和目的地之間還存在各種網路實體。
由於互聯網不是扁平網絡，MAC 位址並不用於所有類型的通信，並且某些網路需要乙太網路以外的不同資料鏈路層，因此我們需要IP 位址來將其路由到所需的節點，無論節點的位置如何，這是透過網路層來實現的。
另外，請參考類似的討論https://stackoverflow.com/questions/26290069/arp-vs-ip-why-do-we-need-both