Os endereços IP são hierárquicos, de forma que os roteadores da Internet saibam em qual direção encaminhar um pacote. Com endereços MAC, não há hierarquia e, portanto, o encaminhamento de pacotes não seria possível.
Por que precisamos de endereços IP se o endereço MAC for suficiente para identificar a máquina?
De Endereço MAC vs endereço IP
When the packet is being sent out to a statipn that is on the same network LAN segment, only the MAC address is needed. When the packet goes beyond, to different networks and travels through routers, the MAC address is still contained in the packet, but only the IP address is used by the routers.
Também em Qual é a diferença entre um endereço Mac e um endereço IP?
MAC addresses aren't part of the discussion, simply because they never travel beyond your local network, and they can't be hidden as they're simply required for networking to work.
Existem muitas razões. Por exemplo: o endereço MAC está ligado ao hardware. Isso significa que você não pode ou não deve ter o mesmo MAC em hardware diferente. Imagine que o Google precise alterar a vinculação de DNS de "google.com" para o endereço "MAC" sempre que alterar alguma placa de rede no servidor front-end.
Outra razão é que os endereços MAC são atribuídos pelos produtores, enquanto os endereços IP são atribuídos pelos administradores da rede. Isso permite construir hierarquia de endereços que é a raiz do roteamento de pacotes. Isso ocorre porque o caminho do IP A1.A2.A3.A4 para o B1.B2.B3.B4 é facilmente previsível e o caminho do MAC # 1 para o MAC # 2 não é.
A próxima razão é que o MAC é uma coisa relacionada à Ethernet e existem outras tecnologias de rede que podem não usar o MAC.
Às vezes, não queremos identificar a máquina. Uma máquina pode ter dois IPs, os IPs podem representar coisas que não são máquinas, a lista de motivos continua, tenho certeza de que os outros encontrarão alguns melhores.
IP - means Internet Protocol which is used to communicate between Inter Connected Networks (Internet = Inter Connected Networks OR Group of Diffrent-2 Networks Connected together )
MAC - means Media Access Control , which is used to communicate in a SINGLE Network OR in Same Network ( Network = Group of 2 or more hosts )
Os endereços IP são distribuídos sistematicamente em todo o mundo pela IANA (autoridade de número atribuído pela Internet), para que os locais END-TO-END possam ser facilmente encontrados pelos roteadores ****** MAS ***** Os endereços MAC não são distribuídos sistematicamente ... Como os endereços MAC são atribuídos à sua placa de rede quando ela é fabricada por alguns fornecedores. É do que Enviado e colocado em computadores aleatórios em todo o mundo
Existem várias camadas nas pilhas de rede, cada uma projetada para endereçar um nível específico de abstração.
O Layer3, também conhecido como camada de roteamento, é projetado para fazer com que duas máquinas em diferentes redes se comuniquem. Nessa camada, os roteadores precisam ser capazes de fornecer a cada máquina uma ID exclusiva. Este é o endereço IP. IPs são hierárquicos, isto é, eles têm uma parte que informa ao roteador, em qual rede um endereço IP está, e o restante especifica a máquina específica (principalmente).
O Layer2 usa endereços MAC para identificar uma placa de rede específica dentro de uma rede local. Pode haver mais de um cartão para uma máquina específica, que pode compartilhar o mesmo IP. Isso é chamado de Multihoming ( link ).
Normalmente, o roteador usa o ARP para encontrar o mac que corresponde a um IP específico (se ele não souber), e uma vez que ele descobre o mac, ele mantém uma nota dele por um tempo especificado (ie. até que o cache do ARP seja excluído, com base na configuração do roteador).
Quando um pacote ethernet de um host transita através de um switch ou roteador para o seu destino, o endereço MAC de origem do host original é substituído pelo endereço MAC da porta no switch ou roteador. Nesse ponto, apenas o endereço IP de origem faz referência ao remetente.
Seu endereço IP muda o tempo todo, mas seu endereço MAC está sempre fixo no hardware da sua placa de rede.
Quando você conecta seu laptop em casa, em seu telefone, em um café ', é necessário obter um endereço IP diferente.
Os roteadores lidam com o endereço IP. Aprende sobre a topologia de rede por endereços IP, não por MAC. Além disso, há coisas como endereços IP privados, que não são aplicáveis para endereços MAC.
O principal motivo é devido ao comprimento do endereço mac. Procurar por um endereço mac (que acontece em um switch) é mais demorado do que fazer uma correspondência de endereço IP mais longa (o que acontece em um roteador).
Às vezes, procurar por um Ip match mais longo também é demorado, caso em que o MPLS é usado, no qual um número muito pequeno (chamado de rótulo) é procurado em um roteador habilitado para MPLS.
Endereços IP e endereços MAC são usados por duas camadas diferentes do modelo OSI. Endereços IP são usados mais alto no modelo que os endereços MAC.
Um bom exemplo de seus usos é NAT ou Network Address Translation. O NAT permite que várias máquinas enviem pacotes através de uma rede, mas parece que ele vem de um computador (ou seja, seu ISP fornece um endereço IP, mas você tem vários computadores na sua rede).
O que um dispositivo NAT faz é receber um pacote do seu computador, reescrever o endereço IP com o seu, mas manter o mesmo endereço MAC no pacote. Ele então transmitirá o pacote.
Quando recebe uma resposta para aquele pacote, ele procura o endereço MAC naquele pacote e reescreve o endereço IP com o endereço IP do seu computador (a maioria dos dispositivos NAT mantém uma tabela de endereços IP MAC - > o roteador sabe para onde enviar o pacote!
Observe também que os endereços MAC são atribuídos pelo fabricante do dispositivo, enquanto os endereços IP são completamente arbitrários.
Isso ocorre porque os endereços IP são "roteáveis". Esses são divididos em redes, essas sub-redes são transmitidas para diferentes partes do mundo, como um endereço. O endereço Mac é completamente diferente para todos, não pode ser localizado.
É como dizer a alguém como sua casa procura por ele para encontrá-lo. Em vez disso, dê-lhe o endereço, hein?
Veja isto: Modelo OSI na Wikipedia
A partir desse modelo, você vê onde as coisas acontecem. MAC (Media Access Control) está na segunda camada a partir da parte inferior. IP está no terceiro. Ele usa MAC para identificar PCs, mas apenas em uma escala muito local.
A resposta curta foi dada, mas, para repetir, é organizacional. A razão pela qual isso é necessário é que, até que cada roteador tenha a memória e a velocidade necessárias para armazenar a Rota para cada MAC, algo teria que ser feito, daí os endereços IP.
Só para ficar claro. Os dispositivos se comunicam através de uma mistura de endereços MAC / Protocol. Ambas as partes devem ser implementadas corretamente para que a rede funcione.
Se você navega por este site a partir do seu PC doméstico e olha para o pacote quando este sai do computador, pouca ou nenhuma sobrecarga de pacote se assemelha a sua aparência quando ele entra no servidor que é este fórum. Quando digo sobrecarga de pacotes, estou falando sobre endereço MAC, endereço IP, porta, etc.
Li um artigo sobre esse assunto. O título do artigo é HTML5 Geolocation API & Geolocalização IP fornecida por IP2Location.com. É muito útil para diferenciar os recursos da técnica de geolocalização sem fio por endereço MAC e detecção tradicional de endereço IP.