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需要IP地址和MAC地址的几点原因

每个以太网设备在出厂时都有一个唯一的mac地址。为什么需要为每台主机分配另一个IP地址?或者每个主机都分配了一个唯一的IP地址,那么为什么还需要在网络设备(比如网卡,集线器,

路由器等。)在生产中嵌入了唯一的MAC地址?

主要原因如下:

(1)IP地址是根据网络的拓扑来分配的,而不是根据网络设置者来分配的。如果高效的路由方案是基于设备制造商而不是网络的拓扑位置,则不可行。

(2)当有额外一层地址寻址时,设备更容易移动和维护。例如,如果以太网卡坏了,无需获得新的IP地址即可更换。如果一台IP主机从一个网络移动到另一个网络,它可以获得一个新的IP地址。

而无需更换新的网卡。

(3)数据传输方便。无论是局域网还是广域网中的计算机之间的通信,最终都表现为以某种形式的链路从初始节点开始,从一个节点传递到另一个节点,最后传输到目的节点。

数据包在这些节点之间的移动是通过ARP协议将IP地址映射到MAC地址来完成的。

结合使用IP地址和MAC地址来传输数据包的示例:

假设一个数据包(名为PAC)从北京的一台主机(名为A,IP地址IP_A,MAC地址MAC_A)发往华盛顿的一台主机(名为B,IP地址IP_B,MAC地址MAC_B)。

两台主机不能直接连接,所以数据包必须经过许多中间节点(如路由器、服务器等。).我们假设它在传输过程中将经过三个节点C1、C2和C3(它们的MAC地址分别是M1、M2和M3)。

在发出PAC之前,A发送一个ARP请求,以找到它到达IP_B必须经过的第一个中间节点C1的MAC地址M1,然后将这些地址封装在其数据包中:IP_A,IP_B,

MAC_A和M1。

当PAC发送到C1时,ARP根据其目的IP地址IP_B找到第二个中间节点C2的MAC地址M2,然后将带有M2的数据包发送到C2。

以此类推,直到最终找到IP地址为IP_B的主机B的地址MAC_B,并最终发送给主机B。

在传输过程中,IP_A、IP_B和MAC_A保持不变,而中间节点的MAC地址通过ARP不断变化(M1、M2、M3),直到目的地址MAC _ B.

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