以太網(wǎng)交換機(jī)是數(shù)據(jù)鏈路層的機(jī)器，以太網(wǎng)使用物理地址（MAC地址），48位，6字節(jié)。其工作原理為：當(dāng)有一個(gè)幀到來時(shí)，他會檢查其目的地址并對應(yīng)自己的MAC地址表，如果存在目的地址，則轉(zhuǎn)發(fā)，如果不存在則泛洪(廣播），廣播后如果沒有主機(jī)的MAC地址與幀的目的MAC地址相同，則丟棄，若有主機(jī)相同，則會將主機(jī)的MAC自動(dòng)添加到其MAC地址表中。

每個(gè)以太網(wǎng)設(shè)備在出廠時(shí)都有一個(gè)唯一的MAC地址，為什么還需要為每臺主機(jī)再分配一個(gè)IP地址?或者說每臺主機(jī)都分配唯一的IP地址，為什么還要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如網(wǎng)卡，集線器，路由器等)生產(chǎn)時(shí)內(nèi)嵌一個(gè)唯一的MAC地址呢?

主要原因有以下幾點(diǎn)：

(1)IP地址的分配是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)，而不是根據(jù)誰制造了網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。若將高效的路由選擇方案建立在設(shè)備制造商的基礎(chǔ)上而不是網(wǎng)絡(luò)所處的拓?fù)湮恢没A(chǔ)上，這種方案是不可行的。

(2)當(dāng)存在一個(gè)附加層的地址尋址時(shí)，設(shè)備更易于移動(dòng)和維修。例如，如果一個(gè)以太網(wǎng)卡壞了，可以被更換，而無須取得一個(gè)新的IP地址。如果一個(gè)IP主機(jī)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)移到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以給它一個(gè)新的IP地址，而無須換一個(gè)新的網(wǎng)卡。

(3)方便數(shù)據(jù)傳輸。無論是局域網(wǎng)，還是廣域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)之間的通信，最終都表現(xiàn)為將數(shù)據(jù)包從某種形式的鏈路上的初始節(jié)點(diǎn)出發(fā)，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳遞到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，最終傳送到目的節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)包在這些節(jié)點(diǎn)之間的移動(dòng)都是由ARP協(xié)議負(fù)責(zé)將IP地址映射到MAC地址上來完成的。

　　假設(shè)網(wǎng)絡(luò)上要將一個(gè)數(shù)據(jù)包（名為PAC）由北京的一臺主機(jī)（名稱為A，IP地址為IP_A，MAC地址為MAC_A）發(fā)送到華盛頓的一臺主機(jī)（名稱為B，IP地址為IP_B，MAC地址為MAC_B）。這兩臺主機(jī)之間不可能是直接連接起來的，因而數(shù)據(jù)包在傳遞時(shí)必然要經(jīng)過許多中間節(jié)點(diǎn)（如路由器，服務(wù)器等等），我們假定在傳輸過程中要經(jīng)過C1、C2、C3（其MAC地址分別為M1，M2，M3）三個(gè)節(jié)點(diǎn)。A在將PAC發(fā)出之前，先發(fā)送一個(gè)ARP請求，找到其要到達(dá)IP_B所必須經(jīng)歷的第一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)C1的MAC地址M1，然后在其數(shù)據(jù)包中封裝（Encapsulation）這些地址：IP_A、IP_B，MAC_A和M1。當(dāng)PAC傳到C1后，再由ARP根據(jù)其目的IP地址IP_B，找到其要經(jīng)歷的第二個(gè)中間節(jié)點(diǎn)C2的MAC地址M2，然后再將帶有M2的數(shù)據(jù)包傳送到C2。如此類推，直到最后找到帶有IP地址為IP_B的B主機(jī)的地址MAC_B，最終傳送給主機(jī)B。在傳輸過程中，IP_A、IP_B和MAC_A不變，而中間節(jié)點(diǎn)的MAC地址通過ARP在不斷改變（M1，M2，M3），直至目的地址MAC_B。