לכל פיסת חומרה ברשת המקומית שלך יש כתובת MAC בנוסף לכתובת ה- IP שהנתב או השרת המקומי הוקצה לה. לשם מה בדיוק נועדה אותה כתובת MAC?
מושב השאלות והתשובות של היום מגיע אלינו באדיבות SuperUser - חלוקה של Stack Exchange, קיבוץ מונחה קהילה של אתרי שאלות ותשובות.
השאלה
קורא SuperUser וישנו ויווק סקרן לגבי כתובות MAC ותפקידן:
אני מבין שכתובות IP הן היררכיות, כך שהנתבים ברחבי האינטרנט יודעים לאיזה כיוון להעביר חבילה. בכתובות MAC, אין היררכיה, ולכן העברת מנות לא תהיה אפשרית. לכן, כתובות MAC אינן משמשות להעברת מנות.
אני לא חושב שזה יושב שם ללא סיבה. אז השאלה שלי היא, איפה בדיוק כתובת MAC נכנסת למשחק במהלך העברת מנות?
איפה באמת? מה הפונקציה הספציפית של כתובת ה- MAC?
התשובה
תורם SuperUser ורנר הנזה מציע תובנה מסוימת לגבי תפקידה של כתובת ה- MAC:
לשם מה משמשות כתובות MAC?
כתובות MAC הן היסודות ברמה הנמוכה שגורמים לרשת מבוססת Ethernet לעבוד.
לכל כרטיסי רשת כתובת MAC ייחודית. מנות שנשלחות על גבי Ethernet מגיעות תמיד מכתובת MAC ונשלחות לכתובת MAC. אם מתאם רשת מקבל חבילה, הוא משווה את כתובת ה- MAC היעד של החבילה לכתובת ה- MAC של המתאם עצמו. אם הכתובות תואמות, החבילה מעובדת, אחרת היא מושלכת.
יש כתובות MAC מיוחדות, אחת למשל היא ff: ff: ff: ff: ff: ff, שהיא כתובת השידור ונותנת מענה לכל מתאם רשת ברשת.
כיצד כתובות IP וכתובות MAC עובדות יחד?
IP הוא פרוטוקול המשמש בשכבה מעל Ethernet. פרוטוקול אחר למשל יהיה IPX.
כאשר המחשב שלך רוצה לשלוח מנות לכתובת IP כלשהי x.x.x.x, הבדיקה הראשונה היא אם כתובת היעד נמצאת באותה רשת IP כמו המחשב עצמו. אם x.x.x.x נמצאת באותה רשת, ניתן להגיע ישירות ל- IP היעד, אחרת צריך לשלוח את המנה לנתב שהוגדר.
עד עכשיו נראה שהדברים החמירו, מכיוון שעכשיו יש לנו שתי כתובות IP: האחת היא כתובת היעד המקורית של מנות ה- IP, והשנייה היא ה- IP של המכשיר שאליו עלינו לשלוח את החבילה (ההופ הבא, או הסופי היעד או הנתב).
מכיוון ש- Ethernet משתמש בכתובות MAC, השולח צריך לקבל את כתובת ה- MAC של ההופ הבא. יש פרוטוקול מיוחד ARP (פרוטוקול רזולוציית כתובות) המשמש לשם כך. לאחר שהשולח אחזר את כתובת ה- MAC של ההופ הבא, הוא כותב את כתובת ה- MAC היעד לחבילה ושולח את החבילה.
כיצד עובד ARP?
ARP עצמו הוא פרוטוקול מעל Ethernet, כמו IP או IPX. כאשר מכשיר רוצה לדעת את כתובת ה- MAC עבור כתובת IP נתונה, הוא שולח חבילה לכתובת ה- MAC המשודרת ושואל "למי יש כתובת IP yy.y.y?" כל המכשירים מקבלים את החבילה הזו, אך רק זה עם כתובת ה- IP yyyyy יגיב עם חבילה "זה אני". המכשיר השואל מקבל את התשובה ועכשיו יודע שכתובת ה- MAC המקורית היא כתובת ה- MAC הנכונה לשימוש. כמובן שהתוצאה תישמר במטמון, כך שהמכשיר לא צריך לפתור את כתובת ה- MAC בכל פעם.
ניתוב
כמעט שכחתי לציין: אין ניתוב המבוסס על כתובות MAC. כתובות Ethernet ו MAC ברמה נמוכה יכולות להגיע רק לכל מכשיר אותו רשת (כבלתי או אלחוטי). אם יש לך שתי רשתות וביניהן נתב אינך יכול להתקין רשת A לשלוח חבילה לכתובת ה- MAC של התקן ברשת B. אין התקן ברשת A שכתובת ה- MAC של המכשיר ברשת B, אז חבילה לכתובת MAC זו תושלך על ידי כל המכשירים ברשת A (גם על ידי הנתב).
הניתוב נעשה ברמת IP. פשוט נראה שהנתב פשוט עושה את מה שתיארתי לעיל בסעיף "איך כתובות IP וכתובות MAC עובדות יחד?". הנתב יקבל מנות עבור כתובת MAC משלו אך עבור כתובת IP אחרת. לאחר מכן הוא יבדוק אם הוא יכול להגיע ישירות לכתובת ה- IP היעד. אם כן, הוא שולח את החבילה ליעד. אחרת בנתב עצמו מוגדר גם נתב במעלה הזרם וישלח את החבילה לנתב זה.
כמובן שניתן להגדיר מספר נתבים. לנתב הביתי שלך מוגדר רק נתב במעלה הזרם, אך בעמוד השדרה האינטרנטי לנתבים הגדולים יש טבלאות ניתוב גדולות, כך שהם יודעים את הדרכים הטובות ביותר לכל החבילות.
מקרי שימוש אחרים עבור כתובות MAC
- מתגי רשת מאחסנים רשימה של כתובות MAC שנראות בכל יציאה ורק מעבירים מנות ליציאות שצריכות לראות את החבילה.
- נקודות גישה אלחוטיות משתמשות לעתים קרובות בכתובות MAC לצורך בקרת גישה. הם מאפשרים גישה למכשירים ידועים בלבד (כתובת ה- MAC היא ייחודית ומזהה מכשירים) עם משפט הסיסמה הנכון.
- שרתי DHCP משתמשים בכתובת ה- MAC כדי לזהות מכשירים ולתת למכשירים מסוימים כתובות IP קבועות.
