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

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最后画一张图，希望大家伙也能明白