Hvad er en MAC-adresse, der bruges til?

Hvert stykke hardware på dit lokale netværk har en MAC-adresse ud over den IP-adresse, der er tildelt den af ​​den lokale router eller server. Hvad er netop denne MAC adresse til?

Dagens Spørgsmål & Svar session kommer til os med venlig hilsen af ​​SuperUser-en underafdeling af Stack Exchange, en community-driven gruppe af Q & A-websteder.

Spørgsmålet

SuperUser læser Vishnu Vivek er nysgerrig efter MAC adresser og deres funktion:

Jeg forstår, at IP-adresser er hierarkiske, så routere i hele internettet ved hvilken retning der skal sendes en pakke. Med MAC-adresser er der ikke noget hierarki, og det vil derfor ikke være muligt at pakke videresendelse. Så MAC adresser bruges ikke til pakkeoverførsel.

Jeg tror ikke det sidder der uden grund. Så mit spørgsmål er, hvor nøjagtigt kommer en MAC-adresse til spil under en pakkeoverførsel?

Hvor rigtig? Hvad er den specifikke funktion af MAC-adressen?

Svaret

SuperUser bidragyder Werner Henze giver nogle indsigt i MAC-adressens funktion:

Hvad anvendes MAC adresser til?

MAC-adresser er de grundlæggende forudsætninger, der gør dit ethernetbaserede netværk arbejde.

Netværkskort har hver en unik MAC-adresse. Pakker, der sendes på ethernet, kommer altid fra en MAC-adresse og sendes til en MAC-adresse. Hvis en netværksadapter modtager en pakke, sammenligner den pakkens destinations-MAC-adresse med adapterens egen MAC-adresse. Hvis adresserne matcher, behandles pakken, ellers bliver den kasseret.

Der er specielle MAC-adresser, for eksempel er ff: ff: ff: ff: ff: ff, som er broadcast-adressen og adresserer hver netværksadapter i netværket.

Hvordan fungerer IP-adresser og MAC-adresser sammen?

IP er en protokol, som bruges på et lag over ethernet. En anden protokol for eksempel ville være IPX.

Når din computer ønsker at sende en pakke til en IP-adresse x.x.x.x, er den første check, hvis destinationsadressen er i samme IP-netværk som selve computeren. Hvis x.x.x.x er i samme netværk, kan destination IP nås direkte, ellers skal pakken sendes til den konfigurerede router.

Indtil nu har tingene været værre, for nu har vi to IP-adresser: den ene er den oprindelige IP-pakets måladresse, den anden er IP-enheden, som vi skal sende pakken til (næste hop, enten den endelige destination eller router).

Da ethernet bruger MAC-adresser, skal afsenderen få MAC-adressen til det næste hop. Der er en speciel protokol ARP (adresseopløsningsprotokol), der bruges til det. Når afsenderen har hentet MAC-adressen til det næste hop, skriver han den pågældende MAC-adresse i pakken og sender pakken.

Hvordan virker ARP?

ARP selv er en protokol over ethernet, som IP eller IPX. Når en enhed ønsker at kende MAC-adressen til en given IP-adresse, sender den en pakke til den udsendte MAC-adresse, der spørger "Hvem har IP-adresse yyyy?" Alle enheder modtager den pakke, men kun den med den IP-adresse, du vil svare med en pakke "Det er mig". Den spørgende enhed modtager svaret og ved nu, at kilden MAC-adressen er den rigtige MAC-adresse, der skal bruges. Selvfølgelig vil resultatet blive cachelagret, så enheden behøver ikke at løse MAC-adressen hver gang.

Routing

Jeg glemte næsten at nævne: Der er ingen routing baseret på MAC-adresser. Ethernet- og MAC-adresser med lavt niveau kan kun nå alle enheder på samme netværk (kablet eller trådløst). Hvis du har to netværk med en router imellem, kan du ikke have en enhed i netværk A sende en pakke til MAC-adressen på en enhed i netværk B. Ingen enhed i netværk A har enhedens MAC-adresse i netværk B, så en pakken til denne MAC adresse vil blive kasseret af alle enheder i netværket A (også af routeren).

Routing sker på IP-niveau. Simpelthen set routeren gør bare det, jeg beskrev ovenfor i afsnittet "Hvordan fungerer IP-adresser og MAC-adresser sammen?". Routeren modtager pakker til sin egen MAC-adresse, men til en anden IP-adresse. Han kontrollerer derefter, om han direkte kan nå mål-IP-adressen. I så fald sender han pakken til målet. Ellers har routeren selv også en opstrøms-router konfigureret og sender pakken til den pågældende router.

Selvfølgelig kan du have flere routere konfigureret. Din hjemme router vil kun have en upstream router konfigureret, men i internettet rygraden har de store routere store routing tabeller, så de kender de bedste måder for alle pakker.

Andre anvendelsessager til MAC-adresser

1. Netværksomskiftere gemmer en liste over MAC-adresser, der ses i hver port og kun videresender pakker til de porte, der skal se pakken.
2. Trådløse adgangspunkter bruger ofte MAC-adresser til adgangskontrol. De tillader kun adgang til kendte enheder (MAC-adressen er unik og identificerer enheder) med den korrekte adgangskode.
3. DHCP-servere bruger MAC-adressen til at identificere enheder og give nogle enheder faste IP-adresser.

Har du noget at tilføje til forklaringen? Lyde af i kommentarerne. Vil du læse flere svar fra andre tech-savvy Stack Exchange brugere? Tjek den fulde diskussionstråd her.