ที่อยู่ MAC ใช้สำหรับอะไร?

ฮาร์ดแวร์ทุกชิ้นในเครือข่ายท้องถิ่นของคุณมีที่อยู่ MAC นอกเหนือจากที่อยู่ IP ที่กำหนดโดยเราเตอร์หรือเซิร์ฟเวอร์ในพื้นที่ ที่อยู่ MAC นั้นมีไว้เพื่ออะไร?

เซสชันคำถามและคำตอบของวันนี้มาถึงเราโดยได้รับความอนุเคราะห์จาก SuperUser ซึ่งเป็นแผนกย่อยของ Stack Exchange ซึ่งเป็นการรวมกลุ่มเว็บไซต์ถาม & ตอบโดยชุมชน

คำถาม

ผู้อ่าน SuperUser Vishnu Vivek สงสัยเกี่ยวกับที่อยู่ MAC และหน้าที่ของพวกเขา:

ฉันเข้าใจว่าที่อยู่ IP เป็นแบบลำดับชั้นเพื่อให้เราเตอร์ทั่วอินเทอร์เน็ตทราบทิศทางที่จะส่งต่อแพ็กเก็ต ด้วยที่อยู่ MAC จะไม่มีลำดับชั้นดังนั้นการส่งต่อแพ็กเก็ตจึงเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นจะไม่ใช้ที่อยู่ MAC สำหรับการถ่ายโอนแพ็กเก็ต

ฉันไม่คิดว่ามันจะอยู่ที่นั่นโดยไม่มีเหตุผล ดังนั้นคำถามของฉันคือที่อยู่ MAC เข้ามามีบทบาทอย่างไรในระหว่างการโอนแพ็กเก็ต?

ที่ไหนจริง? ฟังก์ชันเฉพาะของที่อยู่ MAC คืออะไร?

คำตอบ

ผู้สนับสนุน SuperUser Werner Henze นำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับฟังก์ชันของที่อยู่ MAC:

ที่อยู่ MAC ใช้ทำอะไร?

ที่อยู่ MAC เป็นพื้นฐานระดับต่ำที่ทำให้เครือข่ายที่ใช้อีเธอร์เน็ตของคุณทำงานได้

การ์ดเครือข่ายแต่ละการ์ดมีที่อยู่ MAC ที่ไม่ซ้ำกัน แพ็กเก็ตที่ส่งบนอีเธอร์เน็ตมักจะมาจากที่อยู่ MAC และส่งไปยังที่อยู่ MAC หากอะแดปเตอร์เครือข่ายกำลังรับแพ็กเก็ตแสดงว่ากำลังเปรียบเทียบที่อยู่ MAC ปลายทางของแพ็กเก็ตกับที่อยู่ MAC ของอะแดปเตอร์ หากที่อยู่ตรงกันแพ็กเก็ตจะถูกประมวลผลมิฉะนั้นจะถูกทิ้ง

มีที่อยู่ MAC พิเศษตัวอย่างหนึ่งคือ ff: ff: ff: ff: ff: ff ซึ่งเป็นที่อยู่ออกอากาศและที่อยู่อะแดปเตอร์เครือข่ายทุกตัวในเครือข่าย

ที่อยู่ IP และที่อยู่ MAC ทำงานร่วมกันได้อย่างไร?

IP เป็นโปรโตคอลที่ใช้กับเลเยอร์เหนืออีเธอร์เน็ต ตัวอย่างเช่นโปรโตคอลอื่นคือ IPX

เมื่อคอมพิวเตอร์ของคุณต้องการส่งแพ็กเก็ตไปยังที่อยู่ IP x.x.x.x การตรวจสอบขั้นแรกคือว่าที่อยู่ปลายทางอยู่ในเครือข่าย IP เดียวกันกับคอมพิวเตอร์หรือไม่ หาก x.x.x.x อยู่ในเครือข่ายเดียวกันจะสามารถเข้าถึง IP ปลายทางได้โดยตรงมิฉะนั้นแพ็กเก็ตจะต้องถูกส่งไปยังเราเตอร์ที่กำหนดค่าไว้

จนถึงตอนนี้สิ่งต่าง ๆ ดูเหมือนจะแย่ลงเพราะตอนนี้เรามีที่อยู่ IP สองแห่ง: หนึ่งคือที่อยู่เป้าหมายของแพ็กเก็ต IP ดั้งเดิมอีกรายการคือ IP ของอุปกรณ์ที่เราควรส่งแพ็กเก็ต (การกระโดดครั้งต่อไปหรือขั้นสุดท้าย ปลายทางหรือเราเตอร์)

เนื่องจากอีเธอร์เน็ตใช้ที่อยู่ MAC ผู้ส่งจึงต้องได้รับที่อยู่ MAC ของการกระโดดครั้งต่อไป มีโปรโตคอลพิเศษ ARP (โปรโตคอลการแก้ปัญหาที่อยู่) ที่ใช้สำหรับสิ่งนั้น เมื่อผู้ส่งดึงข้อมูลที่อยู่ MAC ของการกระโดดครั้งต่อไปแล้วเขาจะเขียนที่อยู่ MAC เป้าหมายลงในแพ็กเก็ตและส่งแพ็กเก็ต

ARP ทำงานอย่างไร?

ARP เป็นโปรโตคอลเหนืออีเธอร์เน็ตเช่น IP หรือ IPX เมื่ออุปกรณ์ต้องการทราบที่อยู่ MAC สำหรับที่อยู่ IP ที่กำหนดเครื่องจะส่งแพ็กเก็ตไปยังที่อยู่ MAC ที่ออกอากาศโดยถามว่า“ ใครมีที่อยู่ IP y.y.y.y?” อุปกรณ์ทั้งหมดจะได้รับแพ็กเก็ตนั้น แต่มีเพียงเครื่องเดียวที่มีที่อยู่ IP y.y.y.y เท่านั้นที่จะตอบกลับด้วยแพ็กเก็ต "นั่นคือฉัน" อุปกรณ์ถามได้รับคำตอบและตอนนี้รู้แล้วว่าที่อยู่ MAC ต้นทางคือที่อยู่ MAC ที่ถูกต้องที่จะใช้ แน่นอนว่าผลลัพธ์จะถูกแคชดังนั้นอุปกรณ์จึงไม่จำเป็นต้องแก้ไขที่อยู่ MAC ทุกครั้ง

การกำหนดเส้นทาง

ฉันเกือบลืมพูดถึง: ไม่มีการกำหนดเส้นทางตามที่อยู่ MAC อีเธอร์เน็ตระดับต่ำและที่อยู่ MAC สามารถเข้าถึงอุปกรณ์ทุกเครื่องบน เหมือนกัน เครือข่าย (เคเบิลหรือไร้สาย) หากคุณมีเครือข่ายสองเครือข่ายโดยมีเราเตอร์อยู่ระหว่างกันคุณไม่สามารถมีอุปกรณ์ในเครือข่าย A ให้ส่งแพ็กเก็ตไปยังที่อยู่ MAC ของอุปกรณ์ในเครือข่าย B ไม่มีอุปกรณ์ใดในเครือข่าย A มีที่อยู่ MAC ของอุปกรณ์ในเครือข่าย B ดังนั้น a แพ็กเก็ตไปยังที่อยู่ MAC นี้จะถูกทิ้งโดยอุปกรณ์ทั้งหมดในเครือข่าย A (เราเตอร์ด้วย)

การกำหนดเส้นทางทำได้ในระดับ IP เห็นเพียงแค่เราเตอร์กำลังทำตามที่อธิบายไว้ข้างต้นในหัวข้อ“ ที่อยู่ IP และที่อยู่ MAC ทำงานร่วมกันได้อย่างไร” เราเตอร์จะรับแพ็กเก็ตสำหรับที่อยู่ MAC ของตัวเอง แต่สำหรับที่อยู่ IP อื่น จากนั้นเขาจะตรวจสอบว่าเขาสามารถเข้าถึงที่อยู่ IP เป้าหมายได้โดยตรงหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นเขาจะส่งแพ็กเก็ตไปยังเป้าหมาย มิฉะนั้นเราเตอร์เองก็มีการกำหนดค่าเราเตอร์ต้นน้ำไว้และจะส่งแพ็กเก็ตไปยังเราเตอร์นั้น

แน่นอนคุณสามารถกำหนดค่าเราเตอร์ได้หลายตัว เราเตอร์ที่บ้านของคุณจะมีการกำหนดค่าเราเตอร์ต้นน้ำเพียงตัวเดียว แต่ในกระดูกสันหลังของอินเทอร์เน็ตเราเตอร์ขนาดใหญ่มีตารางเส้นทางขนาดใหญ่ดังนั้นพวกเขาจึงรู้วิธีที่ดีที่สุดสำหรับแพ็กเก็ตทั้งหมด

กรณีการใช้งานอื่น ๆ สำหรับที่อยู่ MAC

1. สวิตช์เครือข่ายจัดเก็บรายการที่อยู่ MAC ที่เห็นในทุกพอร์ตและส่งต่อแพ็กเก็ตไปยังพอร์ตที่ต้องการเห็นแพ็กเก็ตเท่านั้น
2. จุดเชื่อมต่อไร้สายมักใช้ที่อยู่ MAC ในการควบคุมการเข้าถึง อนุญาตให้เข้าถึงเฉพาะอุปกรณ์ที่รู้จัก (ที่อยู่ MAC ไม่ซ้ำกันและระบุอุปกรณ์) ด้วยข้อความรหัสผ่านที่ถูกต้อง
3. เซิร์ฟเวอร์ DHCP ใช้ที่อยู่ MAC เพื่อระบุอุปกรณ์และให้ที่อยู่ IP คงที่ของอุปกรณ์

---