參考兩篇文章
http://blog.csdn.net/zdavb/article/details/50703898
https://www.zhihu.com/question/49335649
IP地址和MAC地址
本科的時候老師講到這兩個地址的時候說過這樣一句話：IP地址就像家里的門牌號邀窃，MAC地址就像你的身份證號荸哟，只知道MAC地址是無法知道你在什么位置的，除非是有個超大功率的擴音器瞬捕，世界上所有人都能聽到：***你在哪鞍历？然后你再用著一個擴音器喊：我在這。然后通信才能這樣進行肪虎。而IP地址呢劣砍？不管你人去了哪？總會有個郵件地址扇救，比如北京市海淀區(qū)閔莊路87號一樣刑枝，很容易就會定位到你的位置。
這樣理解起來很清楚迅腔，但是我們還是要深入的對這兩個地址探討一下仅讽。
MAC地址是什么
首先，說明一下MAC地址是啥钾挟？MAC地址是MAC（Media Access Control）協(xié)議所使用的地址洁灵，最早是在以太網(wǎng)中使用的，后來在IEEE中定義的802協(xié)議中被廣泛使用掺出，但也不是全部徽千。因此，MAC地址只在802協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中才有汤锨，MAC協(xié)議是數(shù)據(jù)鏈路層的子層双抽，并不能說MAC地址就是數(shù)據(jù)鏈路層地址。什么是802協(xié)議闲礼，就是IEEE定義的一些協(xié)議牍汹，常見的由802.3(以太網(wǎng))\802.11(無線局域網(wǎng)）等等铐维。那難道還有其他類型的嗎？當(dāng)然慎菲！比如移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)嫁蛇、ATM網(wǎng)絡(luò)、IBM開發(fā)的SAN網(wǎng)絡(luò)等等露该，這些都是沒有MAC地址的睬棚。
所以，這也就解釋了為啥有了IP解幼，IP是網(wǎng)絡(luò)層的地址抑党，而網(wǎng)絡(luò)層的出現(xiàn)目的之一就是屏蔽底層硬件的差異化，也就是在LAN上撵摆，到底用什么樣的方式來找到目標(biāo)主機并發(fā)送消息底靠，IP是不管的。
所以特铝，這個問題也變得容易回答了苛骨，可不可以沒有MAC地址，答案是可以的苟呐。只要你能有種方式可以準(zhǔn)確無誤的將數(shù)據(jù)傳送給目標(biāo)主機即可痒芝。由于現(xiàn)在LAN中以太網(wǎng)占據(jù)了統(tǒng)治地位，所以MAC地址也相應(yīng)的水漲船高了牵素。
IP地址是什么
上面提到了IP地址的一個用途是屏蔽底層的差異化严衬，實際上卻遠不止如此，IP地址包含兩部分笆呆，一部分是網(wǎng)絡(luò)號请琳，一部分是主機號。對于中間路由器而言赠幕，并不關(guān)心它的主機號俄精，而只關(guān)注網(wǎng)絡(luò)號，在路由表中有如下對應(yīng)<網(wǎng)絡(luò)號榕堰，輸出端口>（路由表由路由算法生成）竖慧，然后轉(zhuǎn)發(fā)。路由通過一些算法逆屡，如距離矢量協(xié)議和鏈路狀態(tài)協(xié)議來更新路由表圾旨，這些在協(xié)議通過在路由器之間交換信息，使得路由器對整個網(wǎng)絡(luò)拓撲有個清楚的認識魏蔗。IP協(xié)議還有很多其他方面砍的，比如擁塞控制(當(dāng)路由器檢測到擁塞時，可以發(fā)送源端抑制的ICMP分組莺治，請求降低發(fā)送速度廓鞠，不過現(xiàn)在更多在傳輸層做）帚稠、分段等方面。
知乎的回答中有
二層設(shè)備基于MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀床佳，三層基于IP地址轉(zhuǎn)發(fā)報文”MAC地址是燒錄在網(wǎng)卡或者接口上的物理地址滋早，具有二層意義和全球唯一性，一般不能被改變夕土。IP地址是網(wǎng)絡(luò)中的主機或者三層接口在網(wǎng)絡(luò)中的邏輯地址馆衔，在同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)具有唯一性瘟判。
每個可以連接到以太網(wǎng)（Ethernet）的設(shè)備必須有一個 MAC 地址
下面這個回答很棒
題主已經(jīng)知道了『每個電腦』都有一個 MAC 地址（Media Access Control address）怨绣，準(zhǔn)確說應(yīng)該是『每個可以連接到以太網(wǎng)（Ethernet）的設(shè)備必須有一個 MAC 地址』，這個地址就是為了當(dāng)別的設(shè)備向這個設(shè)備發(fā)數(shù)據(jù)包的時候可以指定地址（換言之拷获，快遞員要想給某個客戶送包裹篮撑，總要有個地址對吧）。
理解了 MAC 地址匆瓜，那我們看看可以怎么用這個 MAC 地址赢笨。我們可以把兩臺電腦連起來，然后這兩臺電腦就可以直接使用數(shù)據(jù)鏈路層（OSI 第二層）的 PPP 協(xié)議（Point to Point Protocol） 收發(fā)數(shù)據(jù)了驮吱，這個時候每個數(shù)據(jù)包都會直接使用這兩臺電腦的 MAC 地址（源地址和目標(biāo)地址）茧妒。在這種場景下我們沒用到 IP 地址就實現(xiàn)了設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。
IP 可以用于更長距離的設(shè)備之間的互聯(lián)左冬。假設(shè)你在中國有一臺電腦 A桐筏，想訪問美國的一臺電腦 B，你不可能直接從中國拉一條網(wǎng)線連接到美國拇砰，理論上說得通梅忌，但是不具可行性。所以在中國和美國之間需要眾多的中轉(zhuǎn)路由器除破，電腦 A 每發(fā)一個數(shù)據(jù)包牧氮，都要經(jīng)過這些路由器，才能到達電腦 B瑰枫，在這種情況下踱葛，你不可能直接使用 PPP 協(xié)議，因為兩臺電腦不是直連的光坝。
現(xiàn)在回到我們生活中最常見用一臺電腦（電腦 A）連接一臺家用路由器剖毯，大多數(shù)人家里都有一個或者多個無線路由器，當(dāng)你連接上去之后教馆，電腦 A 的網(wǎng)絡(luò)默認設(shè)置里面會有一個已經(jīng)幫你設(shè)置好的網(wǎng)關(guān)地址逊谋，Windows 下叫 Gateway（網(wǎng)關(guān)），Mac 下叫 Router（路由器）土铺，在這里它們只是同一個東西的不同叫法胶滋，通常會是類似 192.168.1.1 這樣一個地址板鬓，這就是路由器的 IP 地址。現(xiàn)在電腦 A 上發(fā)送出去的每個數(shù)據(jù)包究恤，首先要經(jīng)過這個路由器俭令，但是它只有路由器的 IP 地址，沒有路由器的 MAC 地址部宿，這樣是發(fā)不了數(shù)據(jù)的（數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)包協(xié)議中要求定義目標(biāo) MAC 地址抄腔，這樣當(dāng)路由器收到一個數(shù)據(jù)包的時候，看到數(shù)據(jù)包里面指定的目標(biāo)地址跟自己的 MAC 地址一致理张，才會進行下一步處理赫蛇，否則，數(shù)據(jù)包會被丟棄）雾叭，所以電腦 A 需要找出路由器的 MAC 地址悟耘，這時候它使用 ARP 協(xié)議（Address Resolution Protocol）向它的子網(wǎng)（還記得那個子網(wǎng)掩碼的東西嗎? 255.255.255.0 ）發(fā)送一個 ARP 廣播（Broadcast），這個廣播實際上是在問一個問題：請問誰的 IP 地址是 192.168.1.1织狐？麻煩你告訴我你的 MAC 地址暂幼。這個時候路由器收到這個 ARP 廣播，就會直接給電腦 A 發(fā)送一個 ARP 響應(yīng)移迫，在里面包含自己的 MAC 地址旺嬉。至此，電腦 A 知道了路由器的 MAC 地址厨埋，就可以直接向路由器發(fā)送它的數(shù)據(jù)包了邪媳。這個時候數(shù)據(jù)包里面包含了電腦 A 的 MAC 地址、本地路由器的 MAC 地址揽咕、電腦 A 的 IP 地址和電腦 B 的 IP 地址悲酷。接下來的你的路由器會把數(shù)據(jù)包傳給你的 ISP，方式跟上面說的大同小異亲善，而 ISP 與 ISP 之間則需要根據(jù)數(shù)據(jù)包中指定的目標(biāo) IP 和路由器存的路由表（Routing Table）來確定把數(shù)據(jù)包傳給接下來的哪個路由器设易，直到數(shù)據(jù)包被傳到跟電腦 B。
上面說了 MAC 和 IP 各自的使用場景蛹头，但是并沒有說到他們的區(qū)別顿肺。他們的核心區(qū)別是在一個子網(wǎng)絡(luò)里面（比如一個公司可以有自己的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)），MAC 地址可以在這個子網(wǎng)絡(luò)里面定位到不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備渣蜗，IP 可以在整個 internet 中定位到不同的子網(wǎng)絡(luò)屠尊。所以 MAC 是『設(shè)備 <-> 設(shè)備』，而 IP 是『網(wǎng)絡(luò) <-> 網(wǎng)絡(luò)』耕拷。
到這里你可能還有疑問讼昆，假設(shè)沒有 IP，只用 MAC 就不能實現(xiàn)這種超遠程的互聯(lián)嗎骚烧？答案是可以的浸赫，但那樣會失去很多的靈活性闰围，因為 MAC 是全局唯一的，不存在『MAC 子網(wǎng)』這樣的東西既峡，意味著只使用 MAC 沒辦法創(chuàng)建子網(wǎng)絡(luò)羡榴，全人類只有唯一一個大網(wǎng)絡(luò)。舉個不太恰當(dāng)?shù)睦釉烁遥悬c像域名之于 IP 地址（我指的不是可讀性問題校仑，而是這種 indirection 帶來的創(chuàng)造靈活性的可能）。
