局域网IP地址的作用是什么？

Question

本地IP地址的作用是什么，如果有mac地址的话？ARP将MAC地址映射到IP地址，但我不明白为什么需要这样做，因为我认为在局域网上发送的数据只关心MAC地址，与IP地址无关。

- Dan Webster

Answer 1

很久很久以前，在以太网局域网和应用程序编写者不关心你的个人电脑是连接在以太网、令牌环、XNS网络还是拨号上之前，世界上还有更多的东西。IP提供了一层抽象和连贯性，跨越所有这些网络和更多的网络，使应用程序作者可以忽略它们之间的差异。

- Ross Patterson

Answer 2

如果你想与不在你的本地区域网络上的计算机进行通信（例如 StackOverflow），会发生什么情况呢？

IP 允许数据包路由到任何地方，不仅限于当前网络段，虽然现在大多数使用以太网，但 IP 同样可以在其他底层协议上工作，为上层提供一致的视图。鉴于实际上构建在 IP 上的很多东西（如 DNS、FTP、SSH、HTTP 等）这是至关重要的。

计算机几乎肯定会缓存 IP 到以太网的详细信息，以加快后续传输的速度，因此翻译对局域网的影响并不那么严重。

- paxdiablo

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@Dan，你可能会发现没有真正的优势，因为ARP细节将被缓存，所以你可以使用IP来代替一切，而不是试图弄清楚什么是本地的，什么不是。特别是如果你的本地LAN IP地址可能会改变（DHCP等）- ARP允许自动发现，而如果你使用硬编码的MAC地址，你就必须更改它们。 - paxdiablo

@paxdiablo，那么局域网IP地址的唯一目的是使应用程序更容易从局域网通信过渡到广域网或反之亦然？我不明白您所说的使用硬编码MAC地址的含义，这些地址不会改变，为什么使用它们会更加困难？ - Dan Webster

MAC地址虽然很少改变，但是有些网卡具备这种能力。但这并不是重点。如果你只想在局域网中通信，你可以仅使用以太网，但你必须提供自己的通信堆栈。以太网是机器级别的寻址方式，就像IP一样，因此你无法像TCP那样进行端口级别的寻址。 - paxdiablo

此外，所有其他的东西，如DNS、DHCP、ARP、FTP等，都是建立在TCP/IP之上的。 - paxdiablo

@paxdiablo是正确的。IP地址的目标是无缝地融合本地和远程网络。没有人再编写基于MAC地址的应用程序的原因是所有优秀的编程接口都是为TCP/IP设计的。 - Ross Patterson