当IP地址已经唯一时，为什么需要发送ARP来请求MAC地址？

Question

在通常的网络中，由于每个主机在网络中的各个站点之间都有一个唯一的IP地址，为什么仍然需要一个MAC地址？

假设A站想要发送到B站，A站知道B站的IP地址。但是在发送之前，A站仍然会发送一个ARP请求B的MAC地址。然后，在有了B的MAC地址之后，A会发送以B的MAC地址作为目标地址的数据。

为什么B不能接受这个包，就像它对A发送的ARP的响应一样？这样，A站就不需要发送一个ARP来请求MAC地址，这也就消除了拥有MAC地址的需要。此外，IP地址在网络站点中是独一无二的，为什么需要另一个MAC地址来识别这些站点呢？

Answer 1

因为您需要在网卡中内置一个唯一的标识符，以便在没有IP地址的情况下进行站点标识。或者一个系统应该如何使用DHCP获得一个有效的IP地址，如果没有谁想得到一个站点的标识？

而且，由于IP不是您可以通过以太网发送的唯一协议，所以以太网本身必须提供一个唯一的标识符，以支持不同的协议。

Answer 2

首先，请允许我赞同丹的回答；对这个问题进行适当的研究比问问题要好得多，每一个问题都能照亮黑暗中的每一束光。我推荐史蒂文TCP/IP插图，这是网络圣经；我的第一卷的副本在脊柱上由于过度使用而损坏。但既然你问了这个问题，当丹出现的时候，我已经打了半个答案，让我按下“邮报”，戴上我的老管理员的帽子。

部分原因是历史原因。MAC地址是第2层，而IP地址是第3层(如，有关层的更多细节，请参见这个维基百科页面 )。

为什么要分开？当以太网被发明的时候，IP并不是唯一可以在以太网网络上进行的网络技术。我本人，在80年代中期，广泛使用了运行在以太网上的DECnet，并且没有IP地址。此外，在没有MAC地址的非以太网网络技术上运行IP是完全可能的；令牌环网，就像滑过的一样。

如果以太网和IP如您所建议的那样被焊接在一起，那么上述任何事情都不可能实现。是的，回想起来，IP显然是互连网的大赢家，但在1981年就不那么清楚了，当时将这两个层分离无疑是正确的事情。

Answer 3

xENOn，这是我过去多次问自己的问题。事实上，这有点任意性，因为正如MadHatter亲切地提到的，有些IP网络类型运行良好，不需要物理地址。也就是说，理论上不需要额外的地址类型。然而，当IP地址被自动分配时，MAC地址就会派上用场，例如DHCP，因为DHCP服务器需要不假思索地知道哪个主机窃取了哪个IP，或者没有一个主机被授予未经请求的附加IP地址。如果没有MAC地址，您将需要手动为每台主机设置IP地址，也就是说，当您有大量主机时，就不太实际了，对于IT爱好者来说，这是一场噩梦。当谈到以太网本地链路时，您没有太多的选择，因为以太网子系统只识别以太网帧，即每个以太网接口电路过滤掉所有不包含它们自己的或广播/多播MAC地址作为目标地址的以太网帧。只有那些通过这种前端过滤的帧才能将其IP有效负载传递给IP层。希望它能帮你解开谜团。