首先必须明白两点：

• 网络的MAC层提供单播，广播，组播服务，网络是否具备单播，广播，组播能力，由MAC层是否提供单播，广播，组播服务决定
• 网络的IP层设置单播，广播，组播方式，根据IP地址，包括IP单播地址，IP广播地址，IP组播地址，IP层的单播，广播，组播在送往MAC层时，要在MAC层进行映射

10M以太网

10M的以太网就是只能提供广播MAC服务的网络，所以即使它根据IP地址填写了单播MAC地址，但是它的收发实际上都是广播的

100M以太网

100M的以太网不同，100M以上的以太网必须以交换机作为组网和转发的方式

IP层

如果IP层给出的是单播IP地址

那么MAC层会根据邻居列表里的IP-MAC对应关系把目标MAC地址填到MAC层，然后交换机根据目标MAC地址在交换机的MAC-PORT转发表里查找到对应的端口号，把数据包转发到对应的端口，实现单播

如果IP层给出的是广播IP地址

那么MAC层会根据广播IP地址把MAC层设置为广播，把MAC地址设置为广播MAC地址，交换机根据广播MAC地址，会在每个端口（发端口除外）复制一份数据包，以使得这个包可以到达整个广播域里的每个主机，实现广播，其本质是交换机的泛洪转发

如果IP层给出的是组播IP地址

那么MAC层会根据组播IP地址把MAC层设置为组播，把MAC地址设置为组播MAC地址，交换机根据组播MAC地址，查找组播组内的所有主机，再根据MAC-PORT转发表查找它们的端口号，把数据包转发到它们的端口，实现组播

通过IGMP协议实现加入或离开组播组

为什么既需要mac地址又需要ip地址

几种说法

• 在开始学习以太网协议时，接触的书籍，诸如<<图解TCP IP>>，里面的解释是这样的

• 不过我并不喜欢这个解释，或者说这个说法并不能完全解答为什么mac地址和ip地址在网络通信中缺一不可，所以我又在知乎上看到了大神的见解，我更倾向于这个

• 还有的说法是ip地址属于网络层，网络层属于操作系统，是软件，而mac地址是数据链路层，数据链路层属于设备驱动程序，是硬件。ip地址和mac地址实现了从软件到硬件驱动

我的理解

在计算机和网络刚成型时，只有几台设备互联，只需要微型芯片和网卡，就可以实现网络通信
后来随着接入设备较多，出现了交换机，实现了局域网二层转发，这时候还是只需要mac地址就足够
随着设备越来越多，如果所有设备同用一个广播域，就会造成网络负担，而mac并不能划分网段
这时候需要把网络分割成不同的局域网，就有了ip地址，它由网络地址和主机地址组成，它可以在网络层划分网段

所以，我是从网络发展的角度分析mac地址和ip地址的必要性，也许网络的发展并不是完全如此，有兴趣的可以自己查阅网络发展史