Tại sao nên sử dụng IP nếu chúng ta đã có địa chỉ MAC?

Tôi đang chuẩn bị cho các kỳ thi ICND1 và gần đây đã bắt đầu tìm hiểu về các thiết bị khác nhau của Cisco. Tôi vừa mới biết làm thế nào các gói được tạo ra để được truyền qua mạng, hoặc bên ngoài mạng.

Ví dụ: Khi gói được tạo, nó sẽ thêm địa chỉ IP nguồn, địa chỉ IP đích, địa chỉ Mac nguồn, địa chỉ mac đích và dữ liệu khác.

Vì Switch là thiết bị lớp 2 và nó sử dụng địa chỉ MAC để tương tác với các Máy chủ khác trong Mạng, vậy tại sao chúng tôi sử dụng địa chỉ IP trong các mạng cục bộ của mình?

Điều gì sẽ xảy ra nếu ai đó không cần kết nối với bất kỳ máy chủ hoặc mạng nào bên ngoài mạng riêng của mình, Tại sao anh ta vẫn cần phải có địa chỉ IP, địa chỉ MAC không đủ?

Vì Switch là thiết bị lớp 2 và nó sử dụng địa chỉ MAC để tương tác với các Máy chủ khác trong Mạng, vậy tại sao chúng tôi sử dụng địa chỉ IP trong các mạng cục bộ của mình?

Hãy bắt đầu với lưu lượng truy cập bạn đang gửi.

Nếu bạn sử dụng giao thức lớp 2 nghiêm ngặt trong mạng LAN của riêng bạn mà không có HTTP , SSL, NFS , CIFS , iSCSI , H.323 , SIP , DNS , ICMP , cơ sở dữ liệu hoặc websockets, thì đề xuất của bạn sẽ hoạt động tốt. Trên thực tế, FCoE không dựa vào lớp IP ... vì vậy nếu đó là điều bạn muốn, hãy tự mình thoát ra :-)

Vấn đề là bạn chỉ làm tê liệt 95% tiện ích của hầu hết các mạng bằng cách xóa các dịch vụ dựa trên IP đó. Mạng tồn tại để chia sẻ thông tin; tất cả các hệ điều hành trên hành tinh đều chia sẻ thông tin bằng cách ràng buộc các dịch vụ và đóng gói bên trong IP. Thông tin đó thường được bọc bên trong TCP.

• Câu hỏi tu từ : Một nhóm người quyết tâm có thể triển khai các dịch vụ TCP và UDP trực tiếp trên ethernet trong tất cả các hệ điều hành chính không?
• Trả lời Pedantic : Có, nhưng đó là một sự lãng phí thời gian và tài nguyên chung cho lợi ích không đáng kể. Hãy bắt đầu với những điều cơ bản ... không có dịch vụ tên DNS cho địa chỉ mac ethernet. Điều đó có nghĩa là trừ khi bạn xây dựng nó, bạn sẽ giải quyết các URL không có địa chỉ IP như thế nào? Tôi nghi ngờ rằng bất cứ ai thực sự muốn gõ http://00c0.9b4a.fb2c/chỉ để họ có thể tránh thêm 20 byte trong mỗi gói. Đây chỉ là một ví dụ về công việc cần thiết.

Điều gì sẽ xảy ra nếu ai đó không cần kết nối với bất kỳ máy chủ hoặc mạng nào bên ngoài mạng riêng của mình, Tại sao anh ta vẫn cần phải có địa chỉ IP, địa chỉ MAC không đủ?

Về mặt kỹ thuật, vâng. Trong thế giới thực ... đó là một mạng khá nhàm chán khi không có IP.

(không này một lần nữa)

Lớp 2 so với lớp 3

IP hoạt động ở lớp 3. Nó được chuyển qua ethernet (lớp 2) sử dụng MAC để xác định các nút. Sử dụng lớp 2 khác (giả sử ATM) và bạn sẽ không có MAC. (Hoặc sử dụng lớp 3 khác, giả sử IPX và bạn sẽ không có IP.)

Nếu không có IP, bạn sẽ có lưu lượng phát sóng trên toàn thế giới cho mỗi địa chỉ MAC chưa biết / cũ trong hệ thống (chưa biết unicast).

Ngoài ra IP giúp bạn lập kế hoạch logic cho mạng của bạn một cách hiệu quả (ví dụ: sử dụng tóm tắt địa chỉ IP) để bộ định tuyến có thể sử dụng ít bộ nhớ hơn để định tuyến bảng và chuyển tiếp thông tin.

chỉ cần giả sử rằng chúng tôi có 2 thiết bị được kết nối và mỗi thiết bị có một card mạng. Bây giờ, nếu chỉ có một dịch vụ (không chính xác là dịch vụ, bất cứ thứ gì như phần mềm osm, ...) trong mỗi thiết bị, bạn đã đúng, không cần IP, nhưng hãy xem xét có nhiều dịch vụ trong mỗi thiết bị và các dịch vụ này nên giao tiếp với nhau mà không có mâu thuẫn. Vì vậy, ngoài địa chỉ mac để nhận dạng thiết bị, chúng tôi cần một thứ khác (chúng tôi gọi là IP) cho mỗi dịch vụ.