需要IP地址和(hé)MAC地址的幾點原因
每個(gè)以太網設備在出廠時都有一個(gè)唯一的MAC地址,為什麽還需要為每台主機再分(fèn)配一個(gè)IP地址?或(huò)者(zhě)說(shuō)每台主機都分配唯一(yī)的IP地址,為什(shí)麽還要在(zài)網絡設(shè)備(bèi)(如網卡,集線(xiàn)器,路由器等)生產時內嵌一個唯一的MAC地址呢?
主要(yào)原(yuán)因有(yǒu)以(yǐ)下幾(jǐ)點(diǎn):
(1)IP地址的分配是根據(jù)網絡的拓樸結構,而不是根據誰製造了(le)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。若將高效的路由選擇方案建立在(zài)設備製造商(shāng)的基礎上而不是網絡所處的拓撲位(wèi)置基礎上,這種方(fāng)案是不可行的。
(2)當存在一個附加(jiā)層的地(dì)址尋址時,設備更易(yì)於移動和維修。例如(rú),如果一個(gè)以太網卡壞(huài)了(le),可以被更換,而無須取得一個(gè)新的IP地址。如果一個IP主(zhǔ)機從(cóng)一個網(wǎng)絡移到另一個網絡,可以給它一個新的IP地址,而無須換(huàn)一個新的網卡。
(3)方便數據傳輸。無論是局域網,還是廣(guǎng)域網中的計算機(jī)之間的通信(xìn),最終都表現為(wéi)將數據包從某種形(xíng)式的鏈路上的初(chū)始(shǐ)節點出發,從一個(gè)節點傳遞到另一個節點,最終傳送到目的節點。數據包在這(zhè)些節點之間的移動都是由ARP協議負責將(jiāng)IP地址映射到(dào)MAC地址上來完成的(de)。
IP地址和MAC地(dì)址(zhǐ)結合起來傳送數(shù)據包的例子:
假設網絡上要將一個數據包(名為PAC)由(yóu)北京的(de)一台主機(名稱為A,IP地址為IP_A,MAC地址為MAC_A)發送到華盛頓(dùn)的一台主機(名稱為(wéi)B,IP地(dì)址為IP_B,MAC地(dì)址為MAC_B)。這兩(liǎng)台主機(jī)之間(jiān)不可能是直接連(lián)接起(qǐ)來的,因而數據包在傳遞(dì)時必然(rán)要(yào)經過許多(duō)中間節(jiē)點(diǎn)(如路由器,服務器等(děng)等),我們假(jiǎ)定在(zài)傳輸(shū)過程中要經(jīng)過C1、C2、C3(其MAC地(dì)址分(fèn)別為M1,M2,M3)三個節點(diǎn)。
A在將(jiāng)PAC發出(chū)之前(qián),先發送一個ARP請求,找到其要到(dào)達IP_B所必須經曆(lì)的第一個中間節點(diǎn)C1的MAC地(dì)址M1,然(rán)後(hòu)在(zài)其(qí)數據包中(zhōng)封裝(Encapsulation)這些地址:IP_A、IP_B,MAC_A和M1。
當PAC傳到C1後,再由(yóu)ARP根據其目(mù)的IP地址IP_B,找到其要經曆的第二個中間節(jiē)點C2的MAC地址M2,然後再(zài)將帶有M2的數據包(bāo)傳送到C2。
如此類(lèi)推,直(zhí)到最(zuì)後找(zhǎo)到帶有IP地址為IP_B的B主機的地址MAC_B,最(zuì)終傳送給主機B。
在傳輸過程中,IP_A、IP_B和MAC_A不變,而(ér)中間節點(diǎn)的MAC地(dì)址通過ARP在不斷改變(M1,M2,M3),直至目的地址MAC_B。
關鍵詞:IP地址,MAC地址
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