Pourquoi faut-il envoyer ARP pour demander l'adresse MAC quand l'adresse IP est déjà unique ?

Tout d'abord, je me permets d'approuver la réponse de Dan ; il vaut mieux faire des recherches appropriées sur le sujet que de poser des questions dont chacune n'apporte qu'une seule lumière dans l'obscurité. Je recommande TCP/IP illustré de Steven Mon exemplaire du Vol. 1 est pratiquement cassé au niveau de la colonne vertébrale à force d'être utilisé. Mais puisque vous avez posé la question, et que j'avais déjà tapé la moitié d'une réponse lorsque celle de Dan est apparue, permettez-moi d'appuyer sur "Poster quand même", avec ma casquette d'ancien administrateur.

En partie, c'est historique. Les adresses MAC sont un élément de la couche 2, tandis que les adresses IP sont de la couche 3 (voir, par ex, cette page Wikipedia pour plus de détails sur les couches).

Pourquoi cette séparation ? Eh bien, lorsque l'Ethernet a été inventé, l'IP n'était pas la seule technologie de réseau qui pouvait être transportée sur un réseau Ethernet. J'ai moi-même, au milieu des années 80, fait un usage intensif de DECnet fonctionnant sur Ethernet, et il n'y avait pas d'adresses IP. De plus, il est parfaitement possible de faire fonctionner IP sur des technologies de réseau non Ethernet qui n'ont pas d'adresses MAC (les réseaux Token-Ring viennent à l'esprit, tout comme SLIP).

Si ethernet et IP avaient été soudés ensemble comme vous le suggérez, aucune des choses ci-dessus n'aurait été possible. Oui, avec le recul, il est clair que l'IP a été la grande victoire de l'interconnexion, mais ce n'était pas aussi clair en 1981, et le découplage des deux couches était définitivement la bonne chose à l'époque.

XENOn, C'est une question que je me suis posée de nombreuses fois dans le passé. Le fait est que c'est un peu arbitraire, car, comme MadHatter l'a gentiment mentionné, il y a des types de réseaux IP qui fonctionnent bien sans avoir besoin d'une adresse physique. En d'autres termes, il n'y a aucun besoin théorique d'un type d'adresse supplémentaire. Cependant, l'adresse MAC est utile lorsque les adresses IP sont distribuées automatiquement, par exemple par DHCP, car le serveur DHCP doit savoir sans ambiguïté quel hôte a reçu quelle IP ou qu'aucun hôte ne reçoit d'adresses IP supplémentaires non sollicitées. Sans l'adresse MAC, il faudrait définir manuellement des adresses IP pour chaque hôte, ce qui n'est pas très pratique lorsque vous avez un grand nombre d'hôtes et constitue un véritable cauchemar pour les administrateurs informatiques. En ce qui concerne les liaisons locales Ethernet, vous n'avez pas vraiment le choix, car le sous-système Ethernet ne reconnaît que les trames Ethernet, c'est-à-dire que chaque circuit d'interface Ethernet filtre toutes les trames Ethernet qui ne portent pas leur propre adresse MAC ou une adresse MAC de diffusion/multidiffusion comme adresse de destination. Seules les trames qui survivent à ce filtrage frontal délivrent effectivement leur charge utile IP à la couche IP. J'espère que cela vous a aidé à éclaircir le mystère.