Fiecare componentă hardware din rețeaua dvs. locală are o adresă MAC în plus față de adresa IP atribuită de routerul sau serverul local. Pentru ce este exact acea adresă MAC?
Sesiunea de Întrebări și Răspunsuri de astăzi ne vine prin amabilitatea SuperUser - o subdiviziune a Stack Exchange, un grup de site-uri web de întrebări și răspunsuri bazat pe comunitate.
Intrebarea
Cititorul SuperUser Vishnu Vivek este curios despre adresele MAC și despre funcția lor:
Înțeleg că adresele IP sunt ierarhizate, astfel încât routerele de pe internet să știe ce direcție trebuie să redirecționeze un pachet. Cu adresele MAC, nu există ierarhie și, prin urmare, redirecționarea pachetelor nu ar fi posibilă. Deci, adresele MAC nu sunt utilizate pentru transferul de pachete.
Nu cred că stă acolo fără niciun motiv. Așadar, întrebarea mea este, unde intră exact o adresă MAC în joc în timpul unui transfer de pachete?
Unde într-adevăr? Care este funcția specifică a adresei MAC?
Răspunsul
Contribuitorul SuperUser, Werner Henze, oferă câteva informații despre funcția adresei MAC:
Pentru ce se utilizează adresele MAC?
Adresele MAC sunt elementele de bază de nivel scăzut care fac ca rețeaua dvs. bazată pe Ethernet să funcționeze.
Fiecare placă de rețea are fiecare o adresă MAC unică. Pachetele care sunt trimise pe Ethernet provin întotdeauna de la o adresă MAC și trimise la o adresă MAC. Dacă un adaptor de rețea primește un pachet, acesta compară adresa MAC de destinație a pachetului cu propria adresă MAC a adaptorului. Dacă adresele se potrivesc, pachetul este procesat, altfel este eliminat.
Există adrese MAC speciale, de exemplu una este ff: ff: ff: ff: ff: ff: ff, care este adresa de difuzare și adresează fiecare adaptor de rețea din rețea.
Cum funcționează împreună adresele IP și adresele MAC?
IP este un protocol care este utilizat pe un strat deasupra ethernet. Un alt protocol, de exemplu, ar fi IPX.
Când computerul dvs. dorește să trimită un pachet la o anumită adresă IP x.x.x.x, atunci prima verificare este dacă adresa de destinație se află în aceeași rețea IP ca și computerul însuși. Dacă x.x.x.x se află în aceeași rețea, atunci adresa IP de destinație poate fi accesată direct, altfel pachetul trebuie trimis la routerul configurat.
Până acum lucrurile par să se fi înrăutățit, deoarece acum avem două adrese IP: una este adresa țintă a pachetului IP original, cealaltă este adresa IP a dispozitivului către care ar trebui să trimitem pachetul (următorul salt, fie finalul destinație sau routerul).
Deoarece Ethernet utilizează adrese MAC, expeditorul trebuie să obțină adresa MAC a următorului hop. Există un protocol special ARP (protocol de rezoluție a adresei) care este utilizat pentru asta. Odată ce expeditorul a recuperat adresa MAC a următorului hop, el scrie acea adresă MAC țintă în pachet și trimite pachetul.
Cum funcționează ARP?
ARP în sine este un protocol deasupra ethernet, cum ar fi IP sau IPX. Când un dispozitiv dorește să cunoască adresa MAC pentru o anumită adresă IP, acesta trimite un pachet la adresa MAC difuzată întrebând „Cine are adresa IP y.y.y.y?” Toate dispozitivele primesc acel pachet, dar numai cel cu adresa IP y.y.y.y va răspunde cu un pachet „Sunt eu”. Dispozitivul care solicită primește răspunsul și acum știe că adresa MAC sursă este adresa MAC potrivită de utilizat. Desigur, rezultatul va fi stocat în cache, astfel încât dispozitivul nu trebuie să rezolve de fiecare dată adresa MAC.
Rutare
Aproape că am uitat să menționez: nu există o rutare bazată pe adrese MAC. Adresele Ethernet și MAC de nivel scăzut pot ajunge numai la fiecare dispozitiv de pe la fel rețea (cablată sau fără fir). Dacă aveți două rețele cu un router între ele, nu puteți avea un dispozitiv în rețeaua A, nu trimiteți un pachet la adresa MAC a unui dispozitiv din rețeaua B. Niciun dispozitiv din rețeaua A nu are adresa MAC a dispozitivului din rețeaua B, deci pachetul către această adresă MAC va fi eliminat de toate dispozitivele din rețeaua A (de asemenea, de către router).
Rutarea se face la nivel de IP. Pur și simplu văzut, routerul face doar ceea ce am descris mai sus în secțiunea „Cum funcționează împreună adresele IP și adresele MAC?”. Routerul va primi pachete pentru propria adresă MAC, dar pentru o altă adresă IP. Apoi va verifica dacă poate ajunge direct la adresa IP țintă. Dacă da, el trimite pachetul către țintă. În caz contrar, routerul în sine are configurat și un router în amonte și va trimite pachetul către acel router.
Desigur, puteți avea mai multe routere configurate. Ruterul dvs. de acasă va avea configurat un singur router în amonte, dar în coloana vertebrală a internetului routerele mari au tabele mari de rutare, astfel încât să știe cele mai bune modalități pentru toate pachetele.
Alte cazuri de utilizare pentru adrese MAC
- Comutatoarele de rețea stochează o listă de adrese MAC văzute la fiecare port și redirecționează pachete doar către porturile care trebuie să vadă pachetul.
- Punctele de acces fără fir folosesc adesea adrese MAC pentru controlul accesului. Acestea permit accesul numai pentru dispozitivele cunoscute (adresa MAC este unică și identifică dispozitivele) cu fraza de acces corectă.
- Serverele DHCP folosesc adresa MAC pentru a identifica dispozitivele și pentru a oferi unor dispozitive adrese IP fixe.
