MAC地址表示二层设备中存储“MAC地址”和“转发端口”映射关系的表，并不直接存储IP地址。“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。 二层基于MAC地址转发数据帧，三层基于IP地址转发报文。 MAC地址是烧录在网卡或者接口上的物理地址，具有二层意义和全球唯一性，一般不能被改变。IP地址是网络中的主机或者三层接口在网络中的逻辑地址，在同一个网络内具有唯一性

作者：neevek 链接：https://www.zhihu.com/question/49335649/answer/120746792 来源：知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

我尝试用一种我认为比较容易理解的方式来解释 MAC 与 IP 的区别。题主已经知道了『每个电脑』都有一个 MAC 地址（Media Access Control address），准确说应该是『每个可以连接到以太网（Ethernet）的设备必须有一个 MAC 地址』，这个地址就是为了当别的设备向这个设备发数据包的时候可以指定地址（换言之，快递员要想给某个客户送包裹，总要有个地址对吧）。理解了 MAC 地址，那我们看看可以怎么用这个 MAC 地址。我们可以把两台电脑连起来，然后这两台电脑就可以直接使用数据链路层（OSI 第二层）的 PPP 协议（Point to Point Protocol） 收发数据了，这个时候每个数据包都会直接使用这两台电脑的 MAC 地址（源地址和目标地址）。在这种场景下我们没用到 IP 地址就实现了设备之间的数据交换。IP 可以用于更长距离的设备之间的互联。假设你在中国有一台电脑 A，想访问美国的一台电脑 B，你不可能直接从中国拉一条网线连接到美国，理论上说得通，但是不具可行性。所以在中国和美国之间需要众多的中转路由器，电脑 A 每发一个数据包，都要经过这些路由器，才能到达电脑 B，在这种情况下，你不可能直接使用 PPP 协议，因为两台电脑不是直连的。现在回到我们生活中最常见用一台电脑（电脑 A）连接一台家用路由器，大多数人家里都有一个或者多个无线路由器，当你连接上去之后，电脑 A 的网络默认设置里面会有一个已经帮你设置好的网关地址，Windows 下叫 Gateway（网关），Mac 下叫 Router（路由器），在这里它们只是同一个东西的不同叫法，通常会是类似 192.168.1.1 这样一个地址，这就是路由器的 IP 地址。现在电脑 A 上发送出去的每个数据包，首先要经过这个路由器，但是它只有路由器的 IP 地址，没有路由器的 MAC 地址，这样是发不了数据的（数据链路层的数据包协议中要求定义目标 MAC 地址，这样当路由器收到一个数据包的时候，看到数据包里面指定的目标地址跟自己的 MAC 地址一致，才会进行下一步处理，否则，数据包会被丢弃），所以电脑 A 需要找出路由器的 MAC 地址，这时候它使用 ARP 协议（Address Resolution Protocol）向它的子网（还记得那个子网掩码的东西吗? 255.255.255.0 ）发送一个 ARP 广播（Broadcast），这个广播实际上是在问一个问题：请问谁的 IP 地址是 192.168.1.1？麻烦你告诉我你的 MAC 地址。这个时候路由器收到这个 ARP 广播，就会直接给电脑 A 发送一个 ARP 响应，在里面包含自己的 MAC 地址。至此，电脑 A 知道了路由器的 MAC 地址，就可以直接向路由器发送它的数据包了。这个时候数据包里面包含了电脑 A 的 MAC 地址、本地路由器的 MAC 地址、电脑 A 的 IP 地址和电脑 B 的 IP 地址。接下来的你的路由器会把数据包传给你的 ISP，方式跟上面说的大同小异，而 ISP 与 ISP 之间则需要根据数据包中指定的目标 IP 和路由器存的路由表（Routing Table）来确定把数据包传给接下来的哪个路由器，直到数据包被传到跟电脑 B。上面说了 MAC 和 IP 各自的使用场景，但是并没有说到他们的区别。他们的核心区别是在一个子网络里面（比如一个公司可以有自己的内部网络），MAC 地址可以在这个子网络里面定位到不同的网络设备，IP 可以在整个 internet 中定位到不同的子网络。所以 MAC 是『设备 设备』，而 IP 是『网络 网络』。到这里你可能还有疑问，假设没有 IP，只用 MAC 就不能实现这种超远程的互联吗？答案是可以的，但那样会失去很多的灵活性，因为 MAC 是全局唯一的，不存在『MAC 子网』这样的东西，意味着只使用 MAC 没办法创建子网络，全人类只有唯一一个大网络。举个不太恰当的例子，有点像域名之于 IP 地址（我指的不是可读性问题，而是这种 indirection 带来的创造灵活性的可能）