在Ethernet中，MAC地址存在于每个Ethernet包的头部，Ethernet交换设备依据Ethernet包头中的MAC源地址和MAC的目的地址实现数据包的交换和传输。
网络层在把高层协议中的网络地址转换成Ethernet、FDDI、TokenRing等协议使用的地址时，需要将IP地址映射到物理接口，以实现网络节点间的通讯。为实现这种映射，TCP/IP协议族在网络接口层中提供地址解析协议(ARP)，实现将IP地址转换成硬件地址。在网络通信时，提出硬件地址解析请求的机器会发送广播报文给本网中其它联网的机器，其中与目标IP地址匹配的机器，会响应地址解析请求，将其硬件地址返回给源机器。而网络中的其它机器则不响应此请求，但它们监听这些请求数据包，并将源机器的IP地址及硬件地址记录存入。值得注意的是：ARP的运行机制具有动态的特点，当IP地址和硬件地址随时间的推移发生变化时，能及时地提供修正。
实际中，用户因某种原因有改动客户端的IP地址和更换网络适配器的可能性。这种改动有时具有随意性，尤其当这种改动不在网络管理员的监控之内时，将直接影响网络IP地址的管理、通信流量的计算等网络资源环境的安全运行。为了有效地防止和杜绝这类问题的发生，保证IP地址的惟一性，网络管理员必须建立规范的IP地址分配表、IP地址和硬件地址（MAC）登记表，并且做到完备备案。
解决途径
可以通过下面三种方法制定相应的IP地址管理措施和对策，来监测和防止IP地址的随意改动问题，提高网络管理的科学性和安全性。
方法1：利用UNIX、Windows系统提供的ARP功能，定时收集信息，定向输出存入数据库或文档文件，形成实时的IP地址与网卡硬件地址的对应表。并结合编写查询程序实现与历史纪录自动排查，确定问题的发生点及原因。
方法2：利用网络交换设备的网络管理功能，完善检测手段，提高网络故障的清查能力。目前有许多种网络交换机内置网络管理功能。如3ComSUPERSTACKII系列交换机，具备寻找IP地址设置冲突对应交换机端口的功能，可以迅速准确地定位和查找故障主机点。