Porque é que os switches LAN precisam de endereços IP para as ligações?

It's não está claro a que conexões se refere a sua pergunta.

Para conexões com o switch em si, para o gerenciamento do dispositivo, é necessário um IP para terminar o fim da conexão do switch.

Para conexões através dos IPs do switch são semanticamente necessárias porque uma "conexão" é tecnicamente definida apenas para camadas acima do IP na pilha OSI como uma conversa de estado definida pelo seu IP de terminal:Tupples de porta. Mas, a menos que alguém lhe pergunte se você estava sendo um pedante, isso provavelmente não será o que você quis dizer.

Mais geralmente os endereços IPs são realmente't necessários para o tráfego que transita por um switch. "Switches" existem em várias camadas OSI. Por exemplo, nas camadas 4-7 você tem "content switches" também conhecidos como "load-balancers" e "application directors" que dependem de informações dentro da carga útil IP para tomar decisões de roteamento. Na camada 3 você tem roteadores IP que também são conhecidos como "switches da camada 3". Claramente, estes dois grupos de switches requerem informação IP para executar suas funções. Na camada 2, no entanto, é onde temos o que era historicamente conhecido simplesmente como "switches" que roteiam o tráfego através de suas portas com base nos endereços da camada de acesso à mídia. Isto pode ser feito usando apenas endereços MAC.

Mas ...

Se você não'não quer inundar todas as suas portas de switch para certos tipos de tráfego, você precisa levar em conta os endereços IP. Um exemplo é o IP multicast. Switches mantêm tabelas MAC mapeando os endereços MAC dos dispositivos conectados às suas portas. Os dispositivos conectados buscam o próximo endereço MAC para um determinado IP procurando primeiro qualquer próximo IP de salto nas suas tabelas de roteamento e depois ARPing para esse IP na interface especificada na rota. O(s) dispositivo(s) no segmento local que aceita(m) tráfego para o IP desejado responde(m) com seu(s) MAC(s) que é(m) usado(s) para preencher o endereço de destino no cabeçalho do MAC. Os switches então encaminham os pacotes para as portas com base em seus MACs de destino.

Mas com IP multicast os cabeçalhos MAC contêm um endereço MAC de destino "multicast" reservado especial. Os switches têm que saber para quais portas encaminhar os pacotes com base no IP multicast ou transmitir os pacotes em todas as portas (flood). Os Switches podem fazer melhor do que simplesmente flooding. Ao bisbilhotar o tráfego IGMP que cruza o switch eles podem manter uma tabela mapeando endereços IP multicast para as portas de switch que se conectam aos hosts (direta ou indiretamente através dos próximos roteadores de hop) no grupo multicast.

Layer 2 switches don't "precisam" dos endereços IP para funcionar, mas tirando proveito dessa informação eles podem usar mais eficientemente os recursos da rede.