为什么不使用MAC地址而使用本地IP地址？

Question

在类似的问题中，已经回答的问题是：

为什么我们需要在互联网上同时使用MAC地址和IP地址？它们都是地址。为什么不能只使用一个来描述设备？

回答大致如下：

这两个协议并不通用，不是所有设备都使用它。IP提供了逻辑地址并允许路由，而MAC不支持路由等。

我的新问题是：

关于为什么整个互联网需要这两种类型的地址，这是一个好的答案，但为什么我们需要本地IP地址呢？

在同一网络上，本地通信不涉及路由，我只是发送到我旁边的计算机。为什么我不能直接发送到他的MAC地址？连接我们本地网络与互联网的路由器 - 为什么不能只存储MAC地址表以跟踪外部世界在“本地世界”中的位置？

本地IP存在似乎是不必要的。

- CodyBugstein

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这个问题正是我想知道的。你有没有找到一个好的答案？ - Joshua Segal

Answer 1

让我们暂且忘记现代操作系统主要基于IP / IPv6，并且您的建议将完全破坏一切。想象一下这个比喻：

IP地址就像一个完全合格的邮政地址：

I. M. Ray
1024 Megabit Dr
Somecity, State 10101

您的MAC地址就像您的物理住所，比如蓝色房子位于拐角处，靠近一棵大橡树。

当有人想要传统方式给您寄信时，邮件会根据完整地址被路由到您所在的当地邮局。我们可以将此与IP在互联网上的路由进行比较。发件人所在的邮局并不关心您家的橡树。

在传统方法中，邮递员会按照街道顺序组织他的送货，并逐户递送邮件。这类似于ARP表，我们已经将房屋组织成了一个易于查找和导航的索引。

在您提出的方法中，一旦邮件到达邮局，他们就会用一个描述您家的信封替换原信封上的完整地址。现在，邮递员的任务是记住带有橡树的蓝色房子在哪里。

因此，尽管您的想法是正确的，但它们并不实用。一旦您处于同一第二层域（本地），则不一定需要路由，理论上只需使用物理地址即可。

如果我的回答太过奇特，我很抱歉。我一直在阅读您关于此主题的其他问题，看起来您正试图理清楚这个主题，这是我最好的逻辑分解尝试。这个整个想法一开始可能有些棘手（我们都曾经历过），但一旦您理解了各部分及其在整体中的作用，它就会变得更加清晰明了。

如果您有任何问题，请随时提问，因为我发布这篇文章的初衷是要真正帮助您。

- David Houde

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另一件值得提到的事是IPv6的链路本地地址。这些是由网络接口自动生成的IP地址，无需进行配置。这并没有回答你的问题，但可以在不需要分配IP地址或依赖DHCP服务器分配地址的情况下进行本地通信。这可能对你进行研究很有趣，因为它似乎可以帮助你理解他们针对类似问题的解决方案。 - David Houde

首先，非常感谢您慷慨地回答问题，并且对此非常友好。我在提问时遇到了很多负评，仅仅是因为我以一种不同的方式和背景重新提出了一个已经被问过的问题。我真的非常感激！ - CodyBugstein

其次，在您的比喻中，您说IP地址就像信封上写的内容，而MAC地址则像描述房子（角落处的4号，橡树等）。那么在这个例子中，本地IP是什么呢？我猜它就像一个邮递员给他路线上所有房屋编号一样，对吗？我仍然不明白为什么这比使用MAC地址更好。它添加了什么新功能？ - CodyBugstein

本地IP地址不会被邮递员使用，因为没有外部邮件可以路由到那里。这更像是你的邻居都认识你和你家长什么样子，如果他们需要什么东西，他们可以直接来敲你的门，而不必让政府介入并安装编号认证的邮箱。 - David Houde

本地IP地址不会被邮递员使用。那么回到我的问题，如果邮递员可以直接使用MAC地址，我们为什么需要本地IP地址呢？ - CodyBugstein