老师在上课的时候提出的几个问题,记录一下:
1、简单来说就是IP地址能够更好向下兼容,而Mac是二层地址,兼容性差。
2、将不同地址映射到同一个地址，可以节省IPv4的地址。
3、NAT可以改ip+端口，可以解决多个内网客户端去访问同一个目标地址+端口，为了防止冲突修改源端口，在NAT设备上维护一张表，每次有现在正在存在的连接的时候，将端口换成另外一个就可以了。
MAC地址和IP地址是网络中两个不同层次的标识符，它们各自有不同的功能和用途，因此不能直接互换。
1. MAC地址（媒体访问控制地址） ：
- 作用：MAC地址用于在局域网（LAN）中唯一标识每一个网络接口设备（如网卡、路由器端口等）。它是硬件级别的地址，通常由设备制造商在生产时分配，每个设备的MAC地址理论上是唯一的。
- 层次：属于数据链路层（OSI模型的第二层），用于在局域网中直接与设备进行通信。
- 静态：MAC地址是固定的，除非修改设备设置，否则不会改变。
2. IP地址（互联网协议地址） ：
- 作用：IP地址用于在整个网络中标识一个设备的位置，支持设备之间的通信。它通常是动态的，可以随着设备的连接和断开改变，特别是在IPv4中，IP地址的分配通常通过DHCP（动态主机配置协议）来完成。
- 层次：属于网络层（OSI模型的第三层），主要用于跨越不同网络之间进行设备定位与通信。
- 动态：IP地址可以变化，特别是在连接不同的网络或路由时。
为什么MAC地址不能代替IP地址？
- 作用不同：MAC地址只能在局部网络中使用，不能用于跨网通信，因为它不包含网络拓扑的位置信息。而IP地址则能够跨网络进行路由，允许不同子网的设备互联。
- 路由器工作原理：路由器通过IP地址来决定数据包的转发路径，而MAC地址仅用于在一个局部网络内的设备间传输数据。当数据跨越不同的网络时，路由器使用IP地址来判断如何转发数据包，而不是直接使用MAC地址。
- 规模问题：IP地址的范围更广泛，尤其是IPv4和IPv6地址在全球网络中有足够的空间来识别大量设备，而MAC地址的数量是固定的，并且只适用于局域网内的设备。
IPv4地址枯竭的问题主要通过以下几种方式解决：
- IPv6：IPv6提供了几乎无限的地址空间，解决了IPv4地址不足的问题。每个IPv6地址有128位，相比IPv4的32位，IPv6能够支持更多的设备。
- 地址重用（NAT）：网络地址转换（NAT）允许多个设备共享一个公共IPv4地址，通过在私有网络和公有网络之间转换地址，减少了对公网IP的需求。大多数家庭和企业网络都依赖NAT。
- CIDR：无类域间路由（CIDR）提高了IPv4地址分配的效率，通过更灵活的子网划分方式，延长了IPv4地址的使用寿命。
- 地址回收与再分配：一些组织和互联网服务提供商（ISP）通过回收未充分使用的IPv4地址块，进行更高效的分配。
