我读过一本书，上面说 MAC 地址（物理地址）每次跳转都会改变，但 IP 地址（逻辑地址）在图中保持不变。请帮我理解一下。谢谢
答案1
请记住，mac 地址仅具有本地意义。
当始发站（站 A）要传输数据包（假设要传输到站 Z）时，它会查看 Z 的 IP 地址、A 自己的 IP 地址和 A 的网络掩码。一旦确定 Z 不在本地子网上，它就会查看其路由表以查看是否可以到达 Z 所在的网络。大多数服务器都会为此设置一个默认路由，但可能会有多个路由，这些路由要么是静态配置的，要么是动态学习的。
一旦 A 在其路由表中找到 Z 的子网，它就会对可以到达 Z 的网关 (g1) 的 IP 地址执行 arp。A 现在拥有 g1 的 mac 地址。它将帧放在网络上，其中包含 A 的源 IP、z 的目标 IP、A 的源 mac 地址，但包含 g1 的目标 mac 地址。这就是它到达网关的方式。（IP 地址永远不会被触及）
因此，现在该帧已到达 g1。网关重复该过程，查看 Z 的子网是否本地连接。如果是，则它对 Z 的 mac 地址进行 arp。一旦找到该地址，它就会发送帧，其中包含 A 的源 IP、Z 的目标 IP、网关的出口接口源 mac 地址，但这次是 Z 的目标 mac 地址。
如果 Z 不在本地，并且有另一个路由器，则网关将对 g2 的 IP 执行 arp，并获取其 mac 地址。然后它将再次发送帧，这次使用 A 的源 IP、Z 的目标 IP、g1 的出口接口的源 mac 和 g2 的入口接口的目标 mac 地址。这种情况一直发生，直到数据包到达目的地。
基本上，源 mac 地址一直在变化，但是来自传输帧的最后一个设备，而目标 mac 地址一直在变化，但是是帧要发送到的下一个设备，直到最终成为实际的 Z 站。
此外，这只适用于全以太网世界。数据包还可以通过不同的物理介质传输，例如 T1 或 sonet，它们的工作方式与以太网不同，并且根本没有 mac 地址。（不过，该介质可能具有等效的东西）
答案2
为了提高可管理性和互操作性，网络协议被分层组织（您可能听说过“网络堆栈”或“网络协议堆栈”这个术语）。这种分层方法的参考模型是OSI 模型：
- 物理层（电缆、适配器......）
- 数据链路层（以太网）
- 网络层（IP）
- 传输层（TCP、UDP）
- 会话层
- 表示层
- 应用层
对于每一层，都有一个协议来定义同一层上的本地和远程组件之间的通信，并且每个组件仅定义/实现与其相邻组件（上方和下方）的接口。
在以太网（第 2 层）用途MAC 地址用于识别以太网帧连接到以太网的每个接口都会接收所有帧，但只处理发送到其自身 MAC 地址的帧（载波侦听/载波侦听）。以太网层通信不能超出广播域，因为 MAC 地址只能解决在该网络部分内。
当你想寻址以太网外的主机时，你无法解析其 MAC 地址，因此你需要在协议堆栈（第 3 层）中上移一层并使用不同的寻址机制 (IP)。互联网协议检查目的地是否在其自身范围内子网如果不是，则将其发送到路由器. 如果目标网络（例如 192.168.23.0/24）不存在于主机的路由表这就是默认网关，否则就是相应路由的网关地址所标识的路由器。
现在发生的情况是，发送主机在源字段中创建 IP 数据包，其源地址为自己的地址（例如 192.168.10.10），目标地址为目标地址（192.168.23.13），并将其传递到以太网层。在那里，数据包被封装在以太网帧中，源字段中是发送接口自己的 MAC 地址，路由器的目标字段中的 MAC 地址。
在路由器的以太网接口上，帧被重新组装成 IP 数据包并向上传递到 IP 层。路由器从目标 IP 地址看到数据包不是发送到路由器本身，因此它根据自己的路由表传递数据包。然后，数据包被传递到与下一个路由器的地址关联的接口，并重新封装在以太网帧中，但这次使用第一个路由器源字段中的 MAC 地址和第二个路由器目标字段中的 MAC 地址。
在数据包到达目的地的过程中，它会对经过的每个以太网段重复此过程。
答案3
当 IP 数据包到达路由器进行转发时，它会被封装在数据链路层帧中 - 通常是以太网帧。就以太网而言，路由器的接口是该帧的最终目的地，路由器接收并“使用”该帧。
路由决策完成后，IP 数据包准备发送，路由器将其重新封装为新的以太网帧。新帧的源 MAC 地址和目标 MAC 地址显然与之前不同。
您可以将整个过程想象成 IP 信封在更大的以太网信封中从一个路由器传递到另一个路由器。以太网信封被每个路由器撕开，路由器读取 IP 信封上的目标地址以做出路由决策（即确定下一个将信封中继到的路由器），然后将 IP 信封重新打包成新的以太网信封，然后再传递：
（链接自http://www.chipkin.com/newsletter/october-2009-newsletter/）