Mitä käytetään juuri MAC-osoitteessa?

Jokaisella paikallisen verkon laitteistolla on MAC-osoite paikallisen reitittimen tai palvelimen IP-osoitteen lisäksi. Mikä on juuri MAC-osoite?

Tämän päivän kysymys- ja vastausistunto tulee meihin SuperUserin hyväksi - Stack Exchangein alaosasto, joka on yhteisöllinen Q & A-sivustojen ryhmittely.

Kysymys

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

Ymmärrän, että IP-osoitteet ovat hierarkkisia, joten reitittimet kaikkialla internetissä tietävät, mikä suunta paketin eteenpäin. MAC-osoitteilla ei ole hierarkiaa, joten pakettien edelleenlähettäminen ei olisi mahdollista. Joten MAC-osoitteita ei käytetä pakettien siirtoon.

En usko, että se istuu siellä ilman syytä. Joten kysymykseni on, missä MAC-osoite tulee osaksi paketin siirron aikana?

Missä todella? Mikä on MAC-osoitteen erityinen tehtävä?

Vastaus

SuperUser-avustaja Werner Henze tarjoaa tietoa MAC-osoitteen toiminnasta:

Mitä MAC-osoitteita käytetään?

MAC-osoitteet ovat matalan tason perusasiat, jotka tekevät ethernet-pohjaisen verkon toimimisesta.

Verkkokortilla on oma MAC-osoite. Ethernetissä lähetetyt paketit tulevat aina MAC-osoitteesta ja lähetetään MAC-osoitteeseen. Jos verkkoadapteri vastaanottaa paketin, se vertailee paketin kohde-MAC-osoitetta sovittimen oma MAC-osoitteeseen. Jos osoitteet vastaavat, paketti käsitellään, muuten se hylätään.

On olemassa erityisiä MAC-osoitteita, esimerkiksi esimerkiksi ff: ff: ff: ff: ff: ff, joka on yleislähetysosoite ja osoitteet verkon jokaiselle verkkosovittimelle.

Miten IP-osoitteet ja MAC-osoitteet toimivat yhdessä?

IP on protokolla, jota käytetään ethernet-verkon yläpuolella olevassa kerroksessa. 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.

Toistaiseksi asiat näyttävät olevan pahentuneet, sillä nyt meillä on kaksi IP-osoitetta: yksi on alkuperäisen IP-paketin kohdeosoite, toinen on laitteen IP, johon lähetämme paketin (seuraava hop, joko lopullinen kohde tai reititin).

Koska ethernet käyttää MAC-osoitteita, lähettäjän on saatava seuraavan hopin MAC-osoite. Käytössä on erityinen protokollan ARP (osoiteresoluutioprotokolla), jota käytetään tähän. Kun lähettäjä on hakenut seuraavan hopin MAC-osoitteen, hän kirjoittaa kyseisen kohdetiedon MAC-osoitteen pakettiin ja lähettää paketin.

Miten ARP toimii?

ARP on ethernet-protokollan etupaneeli, kuten IP tai IPX. Kun laite haluaa tietää tietyn IP-osoitteen MAC-osoitteen, se lähettää paketin yleislähetys-MAC-osoitteeseen, jossa kysytään "Kuka on IP-osoite yyyy?". Kaikki laitteet vastaanottavat tämän paketin, mutta vain IP-osoitteella yyyy vastaa paketin "It's me." Kyselevä laite saa vastauksen ja tietää nyt, että lähde MAC-osoite on oikea MAC-osoite käytettäväksi. Tietenkin tulos tallennetaan välimuistiin, joten laitteen ei tarvitse ratkaista MAC-osoitetta joka kerta.

reititys

Olen melkein unohtanut mainita: MAC-osoitteisiin perustuvaa reititystä ei ole. Matala ethernet- ja MAC-osoitteet voivat tavoittaa vain jokaisen laitteensama verkko (kaapeloitu tai langaton). Jos sinulla on kaksi verkkoa, joilla on reititin, ei voi olla laitetta verkossa A lähettää paketin laitteen MAC-osoitteeseen verkossa B. Mitään laitteessa verkossa A ei ole laitteen MAC-osoite verkossa B, joten paketti tähän MAC-osoitteeseen hylätään kaikki verkon A (myös reitittimen) laitteet.

Reititys tehdään IP-tasolla. Yksinkertaisesti nähdään, että reititin tekee vain edellä kuvattuja tietoja kohdassa "Miten IP-osoitteet ja MAC-osoitteet toimivat yhdessä?". Reititin vastaanottaa paketteja omalle MAC-osoitteelleen, mutta toiselle IP-osoitteelle. Hän sitten tarkistaa, pääseekö hän suoraan tavoite-IP-osoitteeseen. Jos näin on, hän lähettää paketin kohteeseen. Muuten reitittimellä on myös ylävirran reititin, joka on konfiguroitu ja lähettää paketin kyseiselle reitittimelle.

Tietenkin voit määrittää useita reitittimiä. Kotireitittimellesi on vain yksi ylävirran reititin, mutta Internet-runkoverkossa suurilla reitittimillä on suuret reititystaulukot, jotta he tietäisivät parhaiten kaikki paketit.

Muut käyttötapaukset MAC-osoitteille

1. Verkkokytkimet tallentavat MAC-osoitteiden luettelon jokaisen portin kohdalla ja lähettävät paketit vain sellaisille portteille, jotka tarvitsevat paketin.
2. Langattomat tukiasemat käyttävät MAC-osoitteita usein kulunvalvontaan. Ne sallivat vain tunnettujen laitteiden pääsyn (MAC-osoite on ainutlaatuinen ja tunnistaa laitteet), joilla on oikea salasana.
3. DHCP-palvelimet käyttävät MAC-osoitetta tunnistamaan laitteet ja antamaan laitteille kiinteitä IP-osoitteita.

Onko jokin asia lisättävä selitykseen? Kuulkaa kommentit. Haluatko lukea lisää vastauksia muilta tech-tajuilta Stack Exchange-käyttäjiltä? Katso koko keskusteluketju täältä.