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当MAC地址本身是唯一的时,为什么我们仍然需要一个IP地址来唯一地识别网络上的系统?

来源: 西拉IP   作者: 张祁无   2018年12月4日 16:20

由于MAC地址适用于以太网上的层,因此无法路由MAC地址。要了解为什么在计算机网络或Internet上使用 IP 寻址,您需要了解IP路由的工作原理。

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基本IP路由: 当您的计算机(PC1)想要将数据包发送到某个 IP地址 (如xxxx)时,首先检查目标地址是否与PC1本身位于同一IP网络中。如果xxxx在同一网络中,则可以直接到达目标IP,否则需要将数据包发送到PC1上配置的路由,如果未明确配置目标网络/主机的路由,则将数据包路由到PC1上配置的默认网关。那就是IP路由如何在非常高的层次上运行。路由器还使用动态路由协议和算法来找到最佳路径。

MAC地址: 一旦数据包到达目标计算机的本地网络,通信就会通过作为数据链路层的以太网进行。这是MAC地址用于通信的地方。发送方(在这种情况下可能是路由器或源计算机PC1,如果它在同一网络中)需要获取目标计算机的MAC地址。有一个特殊的协议ARP(地址解析协议)用于此。一旦发送方检索到下一跳的MAC地址,他就发送数据。在通过以太网发送数据包之前,将其分成称为帧的较短片段。

当MAC如此独特时,为什么我们需要IP? 为了解释这个问题,让我们将IP路由与我们的邮政地址和路由器与全球各邮局进行比较。现在让我们说你在美国波士顿的朋友给你邮寄一张明信片到你的住所地址,就像302,信件1,信件2,信件3等等。明信片将首先送到印度,然后送往马哈拉施特拉邦,然后到孟买,直到最后到达你的公寓。

现在让我们假设你在印度的另一位朋友给你发了一张来自新德里的明信片,他只知道你的Aadhar身份证(印度公民的唯一身份证)。邮局是否能够在没有在线推荐您的邮政地址的情况下发送明信片?答案是否定的。这仅仅是因为全世界的每个邮局都相互依赖来发布帖子。

现在,让我们再次使用邮局和唯一ID的类比,并假设我们必须仅使用MAC地址或唯一ID或Aadhar ID将信息传递到世界各地的另一台计算机。在这种情况下,我们首先需要一个巨大的邮局。所有帖子都将由这个庞大的邮局收集,然后分发给世界各地的每个人。这也意味着如果要在纽约设立这个邮局,那么您在新德里的朋友的明信片必须先到达纽约才能到达。这个邮局可能每天必须处理数百万封邮件和包裹。他们必须保持世界上每个人的邮政记录,以便他们的后勤团队可以直接向各自的人发送帖子(因为没有其他邮局可以完成这项工作)。这可能需要无限量的资源和交付团队从一个中央邮局到世界上每个房子,这几乎是不可能的。

类似地,在计算机网络或因特网的情况下,不可能将世界上的每台计算机连接到一个网络路由器或交换机。我们需要将其分解为更小的网段,也称为子网。

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