MAC地址以及IP地址

1. 什么是MAC地址？

​ MAC(Media Access Control Address)，直译则为媒体存取控制位址，在Windows系统中通常被称为物理地址(Physical Address)。很多人其实不了解MAC地址包括我自身????，主要是因为在应用层面MAC使用的并不多。MAC地址是与网卡硬件相关的，由网络设备制造商生产时烧录到网卡的EEPROM中，MAC地址是由IEEE(电气与电子工程师协会)分配给制造商，具有__唯一性__。

图1-1 windows系统MAC地址信息^{就不打码了}

2. 什么是IP地址？

​ IP(Internet Protocol Address)，互联网协议地址，是IP协议规定的一种统一的地址格式，给连接到互联网中的每一台设备分配__独一无二__的__逻辑地址__，以便屏蔽MAC物理地址。目前主流的IP地址依旧是IPv4，趋势是IPv6。IP地址分为A、B、C、D、E类，主要是为了给各行各业分配足够的IP数量，同时有利于更高效的管理。

​ 我们发现MAC地址以及IP地址都是独一无二的，那么为什么要发展出两个独一无二的标识去找一个设备呢？这到底是不是多此一举？????接下来将为你揭晓！

3. 为什么有了MAC地址还需要IP地址？

​ 我们首先要知道MAC地址属于物理地址，和网卡是一一对应的关系，是不能改变的；而IP地址属于逻辑地址，任何网络设备都可以使用某一个IP地址，只不过具有独占性，同一时间只能一台设备占用。想想一下，使用MAC地址来寻址的话，由于MAC地址没有分类同时没有地域区分，搜索一台设备需要将世界上所有的MAC序号都过一遍得耗费多长时间以及算力，这是行不通的，通过IP寻址是有规律可循的，IP具有区域标记以及运营商标记。

图3-1 我的IP地址^[1]包含得信息^{就不打码了}

举个较为恰当的例子，MAC地址代表的是一个人的身份证，而IP地址代表的是一个人的居住地址，警察要抓你单凭身份证号是无法直接找到你的，但是具有你的居住地址就可以直接抓你????。

总结：引入IP地址可以有效的提高寻址的效率。

[1] 这个地址应该是公网IP，并不一定是我设备的地址，可能是多个设备公用一台主机

4. 为什么有了IP地址还需要MAC地址？

​ IP地址的存在大大降低了设备寻址的难度，但是单单只有IP地址会遇到很多问题，其中较大的问题是如何解决IP冲突，何为IP冲突，所谓的IP冲突就是多台设备使用同一个IP地址。通过MAC地址就可以有效的解决这个问题，路由器会去检测当存在多个IP相同且MAC地址不同的时候，就是发生IP冲突的情况，路由器将中断对应设备的网络服务。同时我们经常发现这个现象，在同一个网络，我们会存在网络中断以及插拔设备的情况，往往网络恢复之后，我们的IP地址依旧是不变的，这也是利用MAC地址去记录设备使用过的IP，使得无需重新分配IP地址。

依旧是那个如上例子，警察多次去抓你，但是你的居住地址住的一直是你吗？警察需要通过去你的居住地址找人，同时对应身份证号码才能正确无误的抓你。

总结：MAC地址可以有效的解决IP冲突的问题。