当以太网进入寻常百姓家时，Mac地址是否变得稀缺？

2023-09-10 09:28:53

地址重复，无论在电话通讯中，还是在计算机通讯中，都是一件令人头痛的事情。当通信双方试图用同一个地址联络彼此时，轻则数据传输受阻，重则整台计算机宕机。因此，当以太网（Ethernet）开始在企业和家庭普及，设计者便在思考如何避免Mac地址重复的难题。

Mac地址与IP地址

Mac地址（Media Access Control Address）的应用场景，基本上集中在以太网中，是区别网卡的一种标识符。每一张网卡出厂时，都会被烧写一个独一无二的Mac地址，故而Mac地址也被称为物理地址（Physical Address）。

值得一提的是，与Mac地址仅限于以太网环境不同，IP地址（Internet Protocol Address）能在任意网络中使用。因此，IP地址不仅是局域网（LAN）中的身份标识，更能标识广域网（WAN）中的任何一台设备。对于联网设备而言，Mac地址主要用来与网内设备通讯，而IP地址则负责设备与互联网通讯。

在不借助任何特殊设备的情况下，不同网络之间的设备不能直接进行通信。而网络地址翻译技术（Network Address Translation，NAT），则使得这一点成为可能。本质上，NAT是一项能让局域网设备共享一个公网IP地址的技术，可以理解为：一个局域网（多个设备）拥有一个门牌号（IP地址），入网的每个设备都有一个编号（Mac地址）。

Mac地址的全局唯一性

从理论上讲，Mac地址是全球唯一的。这意味着，在任何网络中，任意两台联网设备的Mac地址都不得重复。那么，如何才能做到这一点呢？

地址分配的集中化管理。 将全球范围的Mac地址分配集中化管理，并且每次申请都经过审查，可以有效地避免Mac地址重复问题。但是，这样做既浪费资源，又容易形成垄断。
地址分配的去中心化管理。 让每个制造商各自管理自己的Mac地址池，这样便不存在分配效率低下以及垄断的问题。但从另一个角度看，若是没有统一的管理机构，便难以保证Mac地址不会重复。
把Mac地址作为IP地址的一部分。 这种方式看似可行，实际上却又引入了新的问题：全球范围的Mac地址数量远远不够，IPv6地址空间才可以满足这一要求。