IP地址已是全球唯一，为什么还要MAC地址？

针对这个问题，可以有一个简单的结论：

IP地址：负责跨网络的逻辑寻址（“最终送到哪个网络”）。

MAC地址：负责同一网络内的物理寻址（“下一跳送到哪个设备”）。

利用收发快递作类比，收件地址（IP地址）告诉你包裹最终能发到哪个具体的地址，而每一站的运输车辆（MAC地址）负责将包裹送到下一个中转站。

在计算机网络中，IP地址和MAC地址分属于不同的层次，具体分析，以下是需要MAC地址的原因

一、分层的必要性

MAC地址是数据链路层使用的地址，负责在同一局域网中传输数据帧。IP地址是网络层级以上各层使用的地址是逻辑地址，负责在不同网络中路由数据。只使用IP地址，协议分层不明确，导致协议复杂化，灵活度降低。

二、局域网通信需要MAC地址

PC1和PC2属于同一局域网，PC1向PC2发送信息。在网络层PC1知道PC2的IP地址，在数据链路层需要将数据封装成帧，填入PC2的MAC地址，此时就需要使用ARP协议解析，将PC2的IP地址解析为PC2的MAC地址。根据MAC地址进行数据帧的转发。

三、跨网段通信

跨网段通信中，MAC地址仅用于当前物理网络内的单跳通信，而IP地址用于端到端的全局寻址。

PC1向PC2发送数据时：

网络层（IP地址）：确定数据包需要发送到目标的IP地址。

数据链路层（MAC地址）：将数据帧的目标MAC地址设为路由器的MAC地址。

路由器：接收数据帧后，剥离MAC头部，根据目标IP地址重新选择路径，并通过下一跳路由器的MAC地址继续转发。

上述图示中，每段IP和MAC使用情况参看下表

在这个过程中，数据包经过了路由器AR1和AR2，但源IP和目的IP保持不变，但MAC帧在不同网络上传输时，源MAC和目的MAC发生改变。

四、总结

IP地址和MAC地址，二者分工和做，缺一不可。