Question

计算机网络通信中有关IP地址作用和MAC地址的作用！

详细问题：假使处于不同网络的主机hostA和主机hostB经过路由器R1连接，A在向B发送数据的时候，先把数据包装成MAC帧（外层是MAC首部，有A的MAC源地址和B目的地址，但是看不到IP地址有关信息），经过路由器转发的时候，路由器先通过PARP协议，根据收到的MAC帧的MAC物理地址解析出目的主机B的IP地址，然后找到目的主机所在网络号，根据网络号进行转发，最总会传到B所在的网络。这时，这个数据包以广播的形式在B所在网络里面传输，本网络的各个主机都能感受到这条广播，但是只有目的主机B的MAC地址与数据包中的目的地址相匹配，所以只有B接受这个数据包！
我的问题来了：在这个过程中，IP数据报先是被A的网络层加上MAC首部变成MAC帧，但是这个帧实际转发的时候还是需要解析成IP地址才能转发，实际过程是MAC帧—————IP地址网络号——————转发————B主机检测MAC目的地址——————接收！那么为什么不舍弃MAC地址，直接发送IP数据报，路由器便可以直接提取IP地址网络号，然后进行转发，然后传到B所在的网络后，再根据IP地址主机号进行检测（网络号肯定是相同的），若匹配则接收？这个过程其实是：发送IP数据报——————转发数据报————检测匹配——————接收，这个过程岂不是比上面那个更简洁，更节省时间？第一种其实是多出了一个IP数据报————封装成MAC帧————还原出IP地址的过程，求高手讲解原因，看清楚了再回答，谢谢了！

Answer 1

MAC地址是网卡的物理地址，是唯一的。而IP地址（IPV4）在局域网中是唯一的，而在互联网中是随机分配的。因为IP地址具有不确定性，可能随时更换，而MAC则不同，所以平时底层应用的时候还是需要MAC地址的。

Answer 2

TCP /Ip 四层协议，我们现在普遍使用的是五层，Ip地址协议在网络层，而MAC在第二层。它控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传递。为了保证传输，从网络层接收到的数据被分割成特定的可被物理层传输的帧。帧是用来移动数据的结构包，它不仅包括原始数据，还包括发送方和接收方的物理地址以及检错和控制信息。其中的地址确定了帧将发送到何处，而纠错和控制信息则确保帧无差错到达。 如果在传送数据时，接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。 而网络层其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方。

Answer 3

MAC地址是物理地址，每块网卡出厂的时候就被烧录在了芯片当中，全球唯一的地址。而IP地址是逻辑地址。
首先我纠正你的错误，IP地址在网络中存在的是第三层，一般交换机都属于二层设备，它是不认识IP地址的，这个时候就需要用到MAC地址了，通过ARP协议进行IP和MAC之间的解析！
IP地址使用的是32位 MAC地址使用的是48位，现在的IP地址空间已经不足了！

追问

舍弃MAC地址，直接用IP地址的话路由器不能识别吗？到达目的网络后靠主机号识别，这样不行吗？不是更简洁吗？

追答

（1）IP地址的分配是根据网络的拓朴结构，而不是根据谁制造了网络设置。若将高效的路由选择方案建立在设备制造商的基础上而不是网络所处的拓朴位置基础上，这种方案是不可行的。
（2）当存在一个附加层的地址寻址时，设备更易于移动和维修。例如，如果一个以太网卡坏了，可以被更换，而无须取得一个新的IP地址。如果一个IP主机从一个网络移到另一个网络，可以给它一个新的IP地址，而无须换一个新的网卡。

Answer 4

mac工作二层，ip地址工作在三层。
通过ARP协议进行IP和MAC之间的解析