IPv6是三层网络的地址，而MAC是二层网络的地址。但由于IPv6所具有的唯一性，以及有关IPv6的一些RFC中有意无意地避免使用MAC地址的概念，让人不禁发问：在IPv6完全取代了IPv4以后（如果可以），MAC地址还有必要留存吗？

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最初因特网只是几个大学中的实验产物，人们想要这个网络中的每个设备有一个“身份”，以正确传达数据包。那么这个身份最好是唯一的（至少局域网内唯一）。但IP地址是可以随意更改的，于是MAC地址担任了这个“身份”的功能，它是在出厂时烧铸在网卡中的。而IP地址由于它所具有的聚合性，可以用来标识一台设备的“位置”。交换机将IP地址与MAC地址绑定（形成ARP表），相当于将一台设备的位置与身份绑定了。

当有发给本地局域网内一台主机的数据包时，交换机接收下来，然后把数据包中的IP地址按照ARP表中的对应关系映射成MAC地址，转发到对应的MAC地址的主机上，这样一来，即使某台主机盗用了这个IP地址，但由于它的MAC地址不对，也就不会收到数据包。只有IP而没有对应的MAC地址在这种局域网内是不能上网的，于是解决了IP盗用问题。

后来出现的虚拟网络已经完全可以随意设置MAC地址了，MAC地址的身份也不再那么可信，但是如果加上交换机端口号就比较有保障了。

至于为什么不直接用MAC地址同时标识身份和地址？那是因为MAC地址不具有聚合性，相反，MAC地址越分散越好（以确保局域网中的唯一性）。那么用于路由的表项就需要每台设备一条，占用巨大的内存。所以采用MAC+IP的设计方式是一种巧妙的平衡。

实际上网络通信也可以不使用MAC地址，比如用电话线拨号。如果整个局域网的组建都用电话线路由器，理论上也是可以做到的。只不过市场最终选择了以太网。

发展到现在，使用MAC地址的方便之处还在于二层交换机只识别MAC地址。为什么不使用路由器呢？因为普遍路由器所具有的端口少、价格昂贵，经济性比不上交换机。

没有MAC地址，IPv6地址既是位置又是身份，这种场景能工作吗？IPv6地址的属性究竟是更偏向于位置呢，还是身份呢？假如是前者，IPv6仍具有聚合性，局域网内的IP地址在同一个范围内。设备移动会导致地址变化，变化了的IPv6地址还能好好地标识设备的身份吗？假如是后者，每台设备的IPv6地址是固定的，那么设备移动后，路由器就需要维护一张非常大的路由表了。

所以IPv6网络中仍然是需要MAC地址的，因为网络设计不仅要考虑连通性，还有安全性。从IPv4继承来的IPv6+MAC的方式（虚拟网络中就是IPv6+MAC+PORT）既简单又安全。

在很久很久以后也许终究会废弃MAC地址，但那个时候的网络架构应该已经有了翻天覆地的变化了吧~

[1] 懒人入门(九)：通俗讲解，有了IP地址，为何还要用MAC地址？ [2] IPv4与MAC地址重复了吗？只用IPv6可以吗？ [3] 交换机的工作原理浅析