网络层

23. 通过 IP 地址发送请求的过程

TCP 层发送每一个报文的时候，都需要加上自己的地址（即源地址）和它想要去的地方（即目标地址）。

将这两个信息放到 IP 头里面，交给 IP 层进行传输。IP 层需要查看目标地址和自己是否是在同一个局域网。如果是，就发送 ARP 协议来请求这个目标地址对应的 MAC 地址，然后将源 MAC 和目标 MAC 放入 MAC 头，发送出去即可；如果不在同一个局域网，就需要发送到网关，还要需要发送 ARP 协议，来获取网关的 MAC 地址，然后将源 MAC 和网关 MAC 放入 MAC 头，发送出去。网关收到包发现 MAC 符合，取出目标 IP 地址，根据路由协议找到下一跳的路由器，获取下一跳路由器的 MAC 地址，将包发给下一跳路由器。

24. IP 协议与 ARP 协议的关系

IP 协议工作在网络层，负责基于 IP 地址的数据包路由和转发；ARP 协议（地址解析协议）工作在数据链路层和网络层之间，用于将网络层的 IP 地址解析为数据链路层的 MAC 地址。二者紧密协作，IP 协议确定数据包的传输路径依赖于 IP 地址，但在实际的物理网络传输中，数据链路层的设备（如网卡）是通过 MAC 地址来识别和传输数据帧的，所以需要 ARP 协议来实现 IP 地址到 MAC 地址的转换

25. 🌟有了 IP 地址，为什么还要用 MAC 地址？

简而言之，标识网络中的一台计算机，比较常用的就是 IP 地址和 MAC 地址，但计算机的 IP 地址可由用户自行更改，管理起来就相对困难，而 MAC 地址不可更改，所以一般会把 IP 地址和 MAC 地址组合起来使用。

那只使用 MAC 地址不用 IP 地址行不行呢？不行的！因为最早就是 MAC 地址先出现的，并且当时并不用 IP 地址，只用 MAC 地址，后来随着网络中的设备越来越多，整个路由过程越来越复杂，便出现了子网的概念。对于目的地址在其他子网的数据包，路由只需要将数据包送到那个子网即可。

那为什么要用 IP 地址呢？是因为 IP 地址是和地域相关的，对于同一个子网上的设备，IP 地址的前缀都是一样的，这样路由器通过 IP 地址的前缀就知道设备在在哪个子网上了，而只用 MAC 地址的话，路由器则需要记住每个 MAC 地址在哪个子网，这需要路由器有极大的存储空间，是无法实现的。

IP 地址可以比作为地址，MAC 地址为收件人，在一次通信过程中，两者是缺一不可的。