为啥 IPv4 很快就耗尽了,而 MAC 地址却没有呢

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作者:shrugginG   
其实这个疑问上学期间学习计算机网络就有了,我感觉 TCP/IP 作为数据链路层之上的协议,那 IPV4 应该是晚于 MAC 地址出现的吧,那为啥 MAC 地址一开始就被设置得这么长,足够扩展,而 IPv4 已经耗尽了呢》
别骂了别骂了,已经重新在翻自顶向下了😢
huage   
别骂了别骂了,已经重新在翻自顶向下了😢
WildDonkey   
IPv4 地址和 MAC 地址的耗尽问题有以下几个主要区别:
1.地址空间大小:
IPv4 地址:IPv4 使用 32 位地址,这意味着最多可以提供大约 43 亿个唯一的 IP 地址。这看起来很多,但随着互联网的快速增长,这些地址很快就被分配完了。
MAC 地址:MAC 地址使用 48 位地址空间,可以提供大约 281 万亿个唯一的地址。这个数量远远超过了目前和未来可预见的网络设备数量。
2.用途和分配方式:
IPv4 地址:IP 地址是全球唯一的,用于互联网设备之间的通信。随着全球联网设备的增加,尤其是物联网( IoT )设备的普及,IPv4 地址被快速消耗。
MAC 地址:MAC 地址是本地唯一的,每个网络接口卡( NIC )都有一个唯一的 MAC 地址。它们主要用于局域网( LAN )内部的通信,通常不需要全球唯一性。即使存在重叠的 MAC 地址,只要不在同一个局域网中,通常也不会引起冲突。
3.解决方案:
IPv4 地址枯竭的解决方案:随着 IPv4 地址的枯竭,IPv6 被引入作为替代方案。IPv6 使用 128 位地址空间,可以提供几乎无限数量的地址,足以支持未来的互联网设备增长。
MAC 地址:由于 MAC 地址空间非常大,目前还没有出现枯竭的问题。此外,MAC 地址通常是硬件制造商分配的,而且可以根据需要生成和分配新的 MAC 地址。
因此,IPv4 地址因为地址空间相对较小和全球唯一性要求,已经面临枯竭问题,而 MAC 地址由于其巨大的地址空间和局域网络使用特性,目前并没有面临类似的耗尽问题。
cnt2ex   
你这个对链路层的作用不是很了解,链路层本身就是广播范围内的物理通信,不用来寻路和路由,因此只要在一个子网内没有重复就可以。你家里的 MAC 地址跟你公司的 MAC 地址完全一样也没有关系,因为互相不知道,但 IP 不一样,IP 有寻路路由功能,那么就得全网唯一标识。本质上来说这俩不是一个层,起 的作用不一样,决定了会不会耗尽问题。
tywtyw2002   
生产商也是会回收重利用 MAC 地址的。并且 MAC 地址只在局域网使用,因此就算是有重复的,只要不在同个局域网就不会有影响。
guanzhangzhang   
你仔细读读书。mac 地址在设计的时候的有效位数是多少?
ipv4 在设计的时候 最大的 a 类地址,可以保证多少位有效(一个局域网最多多少 host )
不得不说 ipv4 的 cidr 和 nat 让 ipv4 续命了多少年,估计能续道跟 32 位 unix 时间戳一样长。
totoro625   
mac 地址是二层,基本是内网和“邻居系统”使用,不需要公网上使用
NewYear   
@huage #1 请勿使用 Chatgpt 回复,站内会封号
totoro625   
@totoro625 这 gpt 说得还蛮清楚的,除了啰嗦点……
julyclyde   
参考 /t/934365 /t/892826
总结版:IPv4 由于设计之初是树状结构,并不是按需分配,例如,A 公司分配 1627 万个 IP ,B 公司分配 6 万个 IP ,C 公司分配 254 个 IP ,并不是根据公司大小给不同数量的 IP ,而是根据先来后到分配,而且由于先天结构缺陷,只能就这样用下去了
如上海商场里的一个公共 WiFi 发射出去了 4k 个公网 ip
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