なぜMACアドレスだけでなく、IPアドレスが必要なのか

質問

現在ネットワークについて勉強しております。

・MACアドレスはNICに固定で、隣接区間でのデータリンク通信に必要。
・IPアドレスはネットワークを越える、エンドツーエンドでのあて先・送信元指定に必要。

という点は理解しております。

ネットワーク超えの通信においても、ホストを特定するための要素はMACアドレスだけで十分では？という疑問が生じました。
上記のエンドツーエンドでのあて先・送信元指定にもMACアドレスを用いる事はできるはずです。
（IPパケットの中に最終的な宛先・送信元MACアドレスを書けばいいのでは？）

なぜ「IPアドレス」という概念が必要なのでしょうか。
MACアドレスとIPアドレスという、似たような概念をあえて２つ作っている理由を教えてください。

回答No.6

jjon-com · ベストアンサー

「ホストを特定するための要素はMACアドレスだけで十分」ですが，
ホストをグループ化するための機能がMACアドレスには無いからです。

IPアドレスを「ホストを特定するため」のものと捉えると似たような概念に思えるでしょうが，IPアドレスの特徴はそれよりも「ネットワークを分割統治すること」にあります。

例）IPアドレスが 123.x.y.z に該当するなら，その割当てプロバイダに中継すればよい。
　　（個々のどのホストかを特定するのは，そのプロバイダのルータにすべておまかせ）

例）IPアドレスが 45.67.89.z に該当するなら，その割り当て企業に中継すればよい。
　　（個々のどのホストかを特定するのは，その企業のルータにすべておまかせ）

このように，ホストを個別に扱うのではなくグループとして扱いたい，というニーズに MACアドレスは応えることができません。

仮に，空想の世界でよいのであれば。
もしも世界中のMACアドレスを一元管理している交換器の存在を仮定するなら，MACアドレスだけでインターネットを構築できると思います。私はそれについて「携帯電話網の全世界版を想像すればよい」と言ったことがあります。
http://okwave.jp/qa2942896.html の過去の私の回答 No.3

回答No.7

jjon-com

>IPアドレス=住所　これは非常にわかりやすい例えだと思います
>私もNetworkのレクチャーするときによく例えます。
>でもってMACアドレスですが私は・・・・緯度・経度に例えます。
>（回答番号：No.5）

私は次のような喩えをよく用いています，ご参考までに。
比喩を用いているくせに分かりにくいのが致命的な難点ですが（＾＾；

http://okwave.jp/qa4001262.html の私の過去の回答No.4

回答No.5

kmrt

詳しいたとえ方は皆さんにお任せして
私は簡単な説明（p-pさんの補足的に・・・）

IPアドレス=住所

これは非常にわかりやすい例えだと思います
私もNetworkのレクチャーするときによく例えます。
でもってMACアドレスですが私は・・・・緯度・経度に例えます。

Aさんの住所を緯度・経度を伝えてるとそれは間違いなく世界唯一の場所ですがわかりにくいですよね。

それを人間がわかりやすく例えるのが住所（IPアドレス）だと思っていただければよいかとおもいます。

まぁその他、技術的にはアドレス集約してルーティング情報の軽装化であるとか、IPプロトコル上での各層での基準化だとかいろいろありますがその辺りは興味あればネットで調べればいろいろ出てくると思うのでわかりやすいもの探してみてください。

お礼

緯度経度と住所表記は分かりやすいです。
日本国　東京都　○○区・・・

という風に、ネットワークアドレスを見ればどのグループに所属しているか分かりやすく、それを利用したルーティングの集約が可能・・・というわけですね。

回答No.4

p-p

簡単に言うと
MACアドレスは個人の氏名のようなもの
IPアドレスは住所のようなものです

東京都練馬区XXの
山田太郎さんがいたとします

郵便局に山田太郎って書いただけでは届きませんよね？
世界中のみんなが山田太郎さんといえば東京に住んでいるって
ブラジルの人でも知っていなければならなくなります

しかし東京都練馬区XXの山田太郎となれば
山田太郎さんを知らないブラジルの人でも送信可能ですよね？

回答No.3

FEX2053

TCP/IP通信では、各ノードが通信をリレーしてデータを届けるのですが、
世界的に唯一のMacアドレスだけを使うと、ルーティングするためには
全てのノードが全てのMacアドレスに対応したルーティング先を記憶
しなければなりません。

これを何とかするためには、○○から○○のアドレスは、ここに送れ
と「送信する先を単純化」する必要があり、そのためには「仮想的な
アドレス」を用意する必要があります。この「仮想的なアドレス」が
IPアドレスなんです。

TCP/IP通信が普及した一つの要因として、実装が簡単だったという面
があります。送受信先の単純化もTCP/IPの特徴の一つなんですよ。

お礼

MACアドレスだけでは絶対に不可能というわけではなく、IPアドレスを利用すればもっと便利になるという事ですね。
下位層を応用しもっと複雑な上位層を作るというプロトコル階層の根本的なアイデアを失念しておりました。

回答No.2

hykw

ノードとノードが直接通信することのみを考えたらそうかもしれませんが、ルーティングとアドレス集約の観点が抜けてますね。

どのノードが世界のどこにあるかというテーブルをノード単位で管理して集約できないと、ルーティングが大変です。

回答No.1

qaz_qwerty_me

> なぜ「IPアドレス」という概念が必要なのでしょうか。
> MACアドレスとIPアドレスという、似たような概念
要は人が簡単に理解できて管理が簡単にできると考えたからです。

IP V6では「3ae3:90a0:bd05:01d2:288a:1fc0:0001:10ee」です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/IPv6

IPv4では、アドレスが不足したのでIPv6になりましたが、MACアドレス風になってますよ。