如果重新设计网络，有没有可能合并IP地址跟MAC地址？

前阵子看网络基础相关的书籍，冒过一个疑问，为什么要有MAC地址跟IP地址？两者可否合二为一？

 

现在的逻辑是这样子：在数据传输过程中，路由器查看这个数据包的IP地址，跟路由表中记录的“IP集合:下一跳的mac地址”做对照，确定了要往哪边扔；网卡在接收数据的时候，也会看看这个数据包中记录的目标MAC地址是不是自己，只接收自己的。

 

MAC地址是数据链路层使用到的，IP地址是网络层使用到的。MAC地址是硬件的物理属性，在网卡上固定不变，IP地址是逻辑属性。

所以，因为网络分层的设计，很自然的就想到要使用两个不同的“地址”。那么，这里有没有可能让两个层次使用同一个东西呢？数据链路层也可以直接采用IP就够了？这就相当于是一个可变的MAC地址，毕竟接收端可能是笔记本，会到处跑。

 

假设只采用IP，那么为了保证数据正确到达某台电脑，IP地址就需要跟某个接收端绑定，一旦发生变化，就需要接收端告诉网络，我是某某IP，这个还好，毕竟现在路由在转发数据包时，也是根据mac跟IP绑定来转发，有定时刷新机制。这样子路由表里头就是IP集合跟下一步要转发的目标路由IP的映射关系，这里说的IP，就不是当前网络世界的虚拟属性了，它就既有物理属性又有逻辑属性，代表了网络层的逻辑属性，又代表了物理网卡。没有mac地址跟ip地址的映射，想想是不是简化了很多？

 

假设只采用mac地址，由于mac地址的值跟它所处网络位置是没有关联的，不像IP地址那样前几位相同的往某个路由转发就好，所以如果只用mac地址，就需要路由器记录着的映射关系是：下一步路由mac地址：该路由内的所有接收端mac地址，路由转发时，需要遍历比较所有的接收端mac地址，确定下一步的走向。明显，会导致逻辑变得非常复杂，性能也很低下。假设处于一个小的局域网内，那么只使用mac地址，没有问题，但涉及到很广阔的网络，就不行了。

 

如果把IP跟MAC合二为一，那么就相当于网卡上的mac地址是一个动态变化的值，它来自运营商分配的IP。有问题吗？目前以我的理解应该可以。不知道高手怎么看？

我看到网络上的很多回答，都有预设前提的错误，譬如：有一本书介绍必须有mac时，就先预设了“主机通过mac地址标识”，而没有从根本上考虑，也许主机使用IP地址标识的，mac地址根本不存在。

 

以上只是胡思乱想。

也许IP+MAC组合是因为历史原因，IP可以统一所有的各种物理网络，而MAC可能只是物理网络的一种。

分层是有好处的，有句名言：计算机领域的任何难问题，都可以通过增加一个分层解决。用在这里挺合适的。