Mikä on MAC-osoitteen käyttö?

Jokaisella paikallisverkon laitteistolla on MAC-osoite paikallisen reitittimen tai palvelimen sille osoittaman IP-osoitteen lisäksi. Mikä tarkalleen on MAC-osoite?

Nykypäivän Kysymys- ja vastaus -istunto tulee meille suotuisasti SuperUserin - Stack Exchange -alueen, yhteisöpohjaisen Q & A-sivustojen ryhmittymän - kautta..

Kysymys

SuperUser-lukija Vishnu Vivek on kiinnostunut MAC-osoitteista ja niiden toiminnasta:

Ymmärrän, että IP-osoitteet ovat hierarkkisia, joten reitittimet koko Internetissä tietävät, mihin suuntaan paketti lähetetään. MAC-osoitteilla ei ole hierarkiaa, joten pakettien välittäminen ei olisi mahdollista. Joten MAC-osoitteita ei käytetä pakettisiirtoon.

En usko, että se istuu siellä ilman syytä. Kysymykseni on siis, missä juuri MAC-osoite tulee pelaamaan pakettisiirron aikana?

Missä todellakin? Mikä on MAC-osoitteen erityinen toiminto?

Vastaus

SuperUserin avustaja Werner Henze tarjoaa tietoa MAC-osoitteen toiminnasta:

Mitkä ovat MAC-osoitteet?

MAC-osoitteet ovat matalan tason perusasioita, jotka tekevät ethernet-pohjaisen verkkotyön.

Verkkokortilla on yksilöllinen MAC-osoite. Ethernet-verkossa lähetetyt paketit tulevat aina MAC-osoitteesta ja lähetetään MAC-osoitteeseen. Jos verkkokortti vastaanottaa paketin, se vertaa paketin kohde-MAC-osoitetta sovittimen omaan MAC-osoitteeseen. Jos osoitteet vastaavat, paketti käsitellään, muuten se hylätään.

On olemassa erityisiä MAC-osoitteita, joista yksi on esimerkiksi ff: ff: ff: ff: ff: ff, joka on lähetysosoite ja joka kutsuu kaikki verkon verkkosovittimet.

Miten IP-osoitteet ja MAC-osoitteet toimivat yhdessä?

IP on protokolla, jota käytetään Ethernet-tason yläpuolella olevalla kerroksella. Toinen protokolla olisi esimerkiksi IPX.

Kun tietokone haluaa lähettää paketin johonkin IP-osoitteeseen x.x.x.x, ensimmäinen tarkistus on, jos kohdeosoite on samassa IP-verkossa kuin itse tietokone. Jos x.x.x.x on samassa verkossa, kohde-IP voidaan saavuttaa suoraan, muuten paketti on lähetettävä määritettyyn reitittimeen.

Tähän asti näyttää siltä, ​​että asiat ovat pahentuneet, koska nyt meillä on kaksi IP-osoitetta: toinen on alkuperäinen IP-paketin kohdeosoite, toinen on sen laitteen IP, jolle meidän pitäisi lähettää paketti (seuraava apu, joko lopullinen tai reititin).

Koska ethernet käyttää MAC-osoitteita, lähettäjän täytyy saada seuraavan hypyn MAC-osoite. Siinä käytetään erityistä protokollaa ARP (osoiteresoluutioprotokolla). Kun lähettäjä on hakenut seuraavan hypyn MAC-osoitteen, hän kirjoittaa kyseisen MAC-osoitteen pakettiin ja lähettää paketin.

Miten ARP toimii?

ARP itse on protokolla edellä Ethernetin, kuten IP: n tai IPX: n, yläpuolella. Kun laite haluaa tietää tietyn IP-osoitteen MAC-osoitteen, se lähettää paketin lähetettyyn MAC-osoitteeseen, jossa kysytään, kuka on IP-osoite yyyy? Kaikki laitteet vastaanottavat kyseisen paketin, mutta vain se, jonka IP-osoite on yyyy, vastaa paketilla ”Se on minä”. Kyselylaite vastaanottaa vastauksen ja nyt tietää, että lähde-MAC-osoite on oikea MAC-osoite käytettäväksi. Tulos on tietysti välimuistissa, joten laitteen ei tarvitse ratkaista MAC-osoitetta joka kerta.

reititys

Lähes unohdin mainita: MAC-osoitteisiin perustuvaa reititystä ei ole. Alhaisen tason ethernet- ja MAC-osoitteet voivat tavoittaa vain kaikki laitteet sama verkko (kaapeloitu tai langaton). Jos sinulla on kaksi verkkoa, joissa on reititin, et voi käyttää laitetta verkossa A lähettää paketin verkkoon B kuuluvan laitteen MAC-osoitteeseen. Verkon A laitteella ei ole laitteen MAC-osoitetta verkossa B, joten Verkon A kaikki laitteet (myös reititin) hylkäävät tämän MAC-osoitteen paketin.

Reititys tapahtuu IP-tasolla. Yksinkertaisesti nähdään, että reititin tekee juuri sen, mitä edellä on kuvattu kohdassa ”Miten IP-osoitteet ja MAC-osoitteet toimivat yhdessä?”. Reititin vastaanottaa paketteja omalle MAC-osoitteelleen, mutta eri IP-osoitteelle. Sitten hän tarkistaa, saavuttaako hän suoraan tavoitteen IP-osoitteen. Jos näin on, hän lähettää paketin kohteeseen. Muussa tapauksessa reitittimessä on myös ylävirran reititin, joka lähettää paketin kyseiselle reitittimelle.

Tietenkin voit määrittää useita reitittimiä. Kotisi reitittimessäsi on määritetty vain yksi ylävirtausreititin, mutta Internet-selkärangan suurilla reitittimillä on suuret reititystaulukot, jotta he tietävät parhaiten kaikki paketit.

Muut MAC-osoitteiden käyttötapaukset

1. Verkkokytkimet tallentavat luettelon MAC-osoitteista, jotka näkyvät jokaisessa portissa, ja välittää paketteja vain portteihin, joiden täytyy nähdä paketti.
2. Langattomat tukiasemat käyttävät usein MAC-osoitteita pääsynhallintaan. Ne sallivat pääsyn vain tunnetuille laitteille (MAC-osoite on yksilöllinen ja tunnistaa laitteet) oikean salasanan avulla.
3. DHCP-palvelimet käyttävät MAC-osoitetta tunnistamaan laitteet ja antavat joillekin laitteille kiinteät IP-osoitteet.

Onko jotain lisättävää selitykseen? Ääni pois kommenteista. Haluatko lukea lisää vastauksia muilta tech-savvy Stack Exchange -käyttäjiltä? Tutustu koko keskusteluketjuun täällä.