網絡層
首先明確一點，並不是所有的網絡之間傳輸數據都需要mac地址和ip地址，比如說點對點線路之間的通信就沒有MAC地址，網絡層使用ipx協議時就沒有ip地址，但是在當前的主流網絡中，我們都使用ip地址和mac地址
既然mac地址唯一，為什么還要有IP地址?
之前我們提到，mac地址是唯一的，那理論上，在任何兩個設備之間，我應該都可以通過mac地址發送數據，為什么還需要ip地址？
mac地址就好像個人的身份證號，人的身份證號和人戶口所在的城市，出生的日期有關，但是和人所在的位置沒有關系，人是會移動的，知道一個人的身份證號，並不能找到它這個人，mac地址類似，它是和設備的生產者，批次，日期之類的關聯起來，知道一個設備的mac，並不能在網絡中將數據發送給它，除非它和發送方的在同一個網絡內。
所以要實現機器之間的通信，我們還需要有ip地址的概念，ip地址表達的是當前機器在網絡中的位置，類似於城市名+道路號+門牌號的概念。通過ip層的尋址，我們能知道按何種路徑在全世界任意兩台Internet上的的機器間傳輸數據。
mac地址通常是不變的，ip地址是可變的，尤其是移動設備，ip地址會經常變更。
mac地址的設計不攜帶設備在網絡中的位置信息，想要通過mac地址通信，我們得在所有的設備上維護一張很大的表，記錄所有mac地址路由在當前位置的的下一跳，這顯然是不合理的。
既然能通過ip地址發送數據，為什么要有mac地址
既然ip地址有位置信息，而且在一個網絡中也是唯一的，那么我們為什么不完全通過ip地址通信，拋棄mac地址呢？或者說，合並ip層和mac層的功能。
-
歷史原因
最初的鏈路層協議是和ip地址無關的，沒有網絡層方面的設定，只有物理層和鏈路層，最初也只有集線器，沒有交換機路由器，服務器之間傳輸數據全靠mac地址。在沒有ip地址之前，mac地址已經在使用了。現在到處都在用的二層交換機，就是根據mac地址轉發數據。 -
設計的原因
現在這樣設計是好的設計，鏈路層的實現不需要考慮數據之間的轉發，網絡層的實現不需要考慮物層的影響。
也就是說，理論上可行，目前無太大意義，反而有壞處。