为什么有了mac地址后还需要IP地址

一、介绍今天闲来无事,看了看OSI七层模型,也就是开放式系统互连,该体系结构标准定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层)

数据链路层中主要有两个功能,帧编码和误差纠正控制;其中有一个子层叫做媒介访问控制子层,媒体访问控制(MAC)协议

一开始,我也不知道这个MAC是什么,我查了一下资料,这个MAC呢,叫做媒体存取控制地址(Media Access Control Address)

这是用来标识每一个网卡的,相当于网卡的身份证,用来标识对应的网卡,全球唯一。

那么我不禁在想,数据链路层就已经能确认设备网卡的位置了,那么为什么还要一个网络层?

带着这个疑问,我们继续进行探索

二、MAC地址和IP地址好的,上面了解到MAC地址是网卡的身份证,网卡出厂自带,不可更改

它是由48位的二进制数组成,一般我们用十六进制,通过冒号进行六等分,表现形式为XX:XX:XX:XX:XX:XX

那现在我们想想,全球有多少个网卡,几十亿?上百亿?

这个数字真不清楚,现在联网的设备很多,有些设备还不止一个网卡,如果将这些大批量的MAC地址做一个索引,这个索引也会非常庞大吧。

如果真只有这一层,寻址慢,索引占用大,这根本就不现实。

所以我们就引入了网络层,也就是这一层管理的IP地址,按照惯例,还是先讲讲IP地址

IP地址,由32位的二进制数组成,一般我们采用点号进行4等分,常常用十进制表示,表现形式为192.168.10.1

它由两部分组成,前面的网络位,后面的主机位,确定这两部分的东西叫做子网掩码,细节就不讲了,可以去看看我前几天的文章

IP地址和子网掩码有什么关系-腾讯云开发者社区-腾讯云

那么MAC地址和IP地址的介绍讲完了,回到上面问题本身,MAC地址由于索引占用,寻址慢的问题,为啥引入一个IP地址就解决了问题呢?

不知道大家伙,有没有遇到过这样一个现象,就是笔记本断开WIFI,重新连接后,所对应的IP地址会修改

这就很有意思了,MAC地址是固定的,IP地址可不是。

ISO网络层,根据IP地址经过路由器找到交换机,然后通过交换机确定了具体的mac地址,从而能传达到具体的网卡上

上面这样的方式有几个好处

减轻路由器、交换机的索引数据占用

路由器只需要维护一批交换机IP地址即可,至于真正是哪台机器路由器不关心,这是交换机的事情寻址速度快,索引少了,所进行的连接也会变少我打个比方,大学上课都是流动教室,具体去哪间教室上课,全取决于课程表的规划

相当于这个课程表就是一个路由器,你只需要一个时间哪个班级上课的信息,就能确认这个班级上课的教室

而MAC地址是什么,你想啊,大学的课程,大学生东坐西坐,坐哪都有。你只需要明确了找谁,让任课老师帮你喊一句,就能找到相对应的同学了;所以这位同学的姓名也就相当于MAC地址。

不知道,我这样类比,有没有说清楚呢

三、最后image-20250108220722085最后画一张图,希望大家伙也能明白

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