IP地址和MAC地址的联系

前文《MAC地址与IP地址的区别》中，我们已经很明确的讲解了两者间的不同，那经常一起出现的它们，又有着什么相同点呢？

首先我们得解释一下几个比较模糊的概念：1.“MAC地址表储存IP地址”，MAC地址表是二层设备中存储“MAC地址”和“转发端口”映射关系的表，并不直接存储IP地址。

2.“路由器根据MAC地址来选择路由进行数据发送”，对于三层设备的三层端口来说，通常是基于报文目的IP地址，对照自身的路由表来选择转发路径，只有二层设备基于“MAC地址”进行数据帧的转发。

3.“IP地址和MAC地址的关系很明确”：虽然主机都配置了IP，但是如果要通信的主机不在一个网络内，这时IP地址才真正发挥它的作用。

IP数据包在三层网络中的寻址通过路由器和各种路由协议来完成，在这个过程中，IP地址和MAC地址又有什么关系呢？ 数据想要从PC0到PC1，实际上经历了两个过程，先从主机到路由器的F0/0，再从F1/0口到PC1，单独看每个过程，由于在同一个网段内，所以就和上一种情况是一致的，唯一不同的是此时我们必须配置网关。

数据想从PC0到路由器，必须经历从IP地址到MAC地址的转换过程，而这个网关的MAC恰好就是F0/0口的MAC，再看交换机1的MAC地址表：恰好也有对应的端口，此时交换机就知道要把数据从F0/24发送出去，到这里起作用的还是MAC地址，那IP地址到底到哪才发挥真正的作用呢？

我们继续往下看，现在查看路由器的路由表：路由器收到数据包后会查看数据包的目的IP字段，我们是发送到192.168.1.1这台主机，看路由表发现正好有这个条目，到192.168.1.0/24要从F1/0这个端口发送出去。

也就是说，虽然数据包发送时包含了完整的TCP/IP四层信息，但是IP地址只在网络间寻址才起作用，在同一个网络内，IP地址在发送端被转化为MAC地址进行寻址，而这种转化和交换的对应关系，依赖于ARP协议和MAC地址表。

对于上面的例子来说，在PC0到路由器的F0/0之间的网络和F1/0到PC1之间网络，都是MAC地址负责寻址，IP地址只在负责连接两个不同网段的路由器上才发挥指导作用。