关于mac地址与ip地址的一些结论

学完了计算机网络，对于mac地址与ip地址有一些疑惑，看了很多资料有一些心得，记录与此。

ip地址是网络层的概念，mac地址是链路层的概念，那么什么时候ip地址在起作用，什么时候mac地址在起作用？

在互联网中，任何数据本身是用物理信号表示的，这也就是所谓物理层关心的问题。

我们要将主机A发出的消息送到主机B，这个过程要经过很多阶段，这整个信号传播的路径会跨越一个个区域，这里的区域是以相同的链路层为分类标准的，这似乎有点循环论证，什么优势相同链路层，直观的说法就是不跨路由，也就是ARP广播的区域，有时也体现为一个子网。ip地址所起的作用就是选择一串链路的起始位置和终止位置，而在一个链路上，数据要是链路层帧的形式利用mac地址来运送。

ARP就是起了一个将终止位置的IP转化为mac的作用。

我之前一直困惑的是为什么要用mac地址，有了ip地址了直接用ip来进行链路层的传播不行吗？很多解释是这是分层结构的要求，那进一步，这样的分层有什么合理性？

目前想到的几个原因如下：

（1）以太网的历史要比Internet早，而且ip也只是网络层协议的一种，换言之，MAC地址是早于IP存在的，所以设计IP的人自然需要去考虑兼容它，这就是的技术发展与演化的后果。

（2）假设一台电脑开机，此时它尚未被分配IP，如何去收发请求IP的信息，此时显然需要一个MAC来定位。

（3） 一个交换机只是起一个转发信息的作用，它根本不需要IP地址来编码，它不会不能也不想去分析帧数据里的ip信息，它只关心那个mac地址，这也就体现了两套地址信息各有各的目的。