Wofür wird eine MAC-Adresse verwendet?

Jedes Hardware-Teil in Ihrem lokalen Netzwerk hat eine MAC-Adresse zusätzlich zu der IP-Adresse, die ihm vom lokalen Router oder Server zugewiesen wurde. Für was genau ist diese MAC-Adresse?

Die heutige Frage &Die Antwortsitzung kommt dank SuperUser, einer Unterteilung von Stack Exchange, einer Community-gesteuerten Gruppierung von Q & A-Websites, zu uns.

Die Frage

SuperUser Leser Vishnu Vivek ist neugierig auf MAC-Adressen und deren Funktion:

Ich verstehe, dass IP-Adressen hierarchisch sind, so dass Router im Internet wissen, in welche Richtung ein Paket weitergeleitet werden soll. Bei MAC-Adressen gibt es keine Hierarchie und somit wäre eine Paketweiterleitung nicht möglich. Daher werden MAC-Adressen nicht für die Paketübertragung verwendet.

Ich glaube nicht, dass es ohne Grund dort sitzt. Also meine Frage ist, wo genau eine MAC-Adresse während einer Paketübertragung ins Spiel kommt?

Wo in der Tat? Was ist die spezifische Funktion der MAC-Adresse?

Der Antwort

SuperUser-Beitrag Werner Henze gibt einen Einblick in die Funktion der MAC-Adresse:

Wofür werden MAC-Adressen verwendet?

MAC-Adressen sind die grundlegenden Grundlagen, die Ihr Ethernet-basiertes Netzwerk arbeiten lassen.

Netzwerkkarten haben jeweils eine eindeutige MAC-Adresse. Pakete, die über das Ethernet gesendet werden, kommen immer von einer MAC-Adresse und werden an eine MAC-Adresse gesendet. Wenn ein Netzwerkadapter ein Paket empfängt, vergleicht er die Ziel-MAC-Adresse des Pakets mit der eigenen MAC-Adresse des Adapters. Wenn die Adressen übereinstimmen, wird das Paket verarbeitet, andernfalls wird es verworfen.

Es gibt spezielle MAC-Adressen, zB ff: ff: ff: ff: ff: ff, das ist die Broadcast-Adresse und adressiert jeden Netzwerkadapter im Netzwerk.

Wie arbeiten IP-Adressen und MAC-Adressen zusammen?

IP ist ein Protokoll, das auf einer Schicht über Ethernet verwendet wird. Ein anderes Protokoll wäre zum Beispiel IPX.

Wenn Ihr Computer ein Paket an eine IP-Adresse x.x.x.x senden möchte, wird zuerst überprüft, ob sich die Zieladresse im selben IP-Netzwerk wie der Computer selbst befindet. Wenn sich x.x.x.x im selben Netzwerk befindet, kann die Ziel-IP direkt erreicht werden, andernfalls muss das Paket an den konfigurierten Router gesendet werden.

Bis jetzt scheinen die Dinge schlimmer geworden zu sein, denn jetzt haben wir zwei IP-Adressen: Eine ist die Zieladresse des ursprünglichen IP-Pakets, die andere ist die IP des Geräts, an das wir das Paket senden sollen( der nächste Hop, entweder derEndziel oder der Router).

Da Ethernet MAC-Adressen verwendet, muss der Absender die MAC-Adresse des nächsten Hops abrufen. Es gibt ein spezielles Protokoll ARP( Address Resolution Protocol), das dafür verwendet wird. Sobald der Sender die MAC-Adresse des nächsten Sprungs abgerufen hat, schreibt er diese Ziel-MAC-Adresse in das Paket und sendet das Paket.

Wie funktioniert ARP?

ARP selbst ist ein Protokoll über Ethernet, wie IP oder IPX.Wenn ein Gerät die MAC-Adresse für eine bestimmte IP-Adresse wissen möchte, sendet es ein Paket an die Broadcast-MAC-Adresse mit der Frage "Wer hat die IP-Adresse yyyy?" Alle Geräte empfangen dieses Paket, aber nur das mit der IP-Adresse yyyy antwortetmit einem Paket "Ich bin's". Das fragende Gerät empfängt die Antwort und weiß nun, dass die Quell-MAC-Adresse die richtige MAC-Adresse ist. Natürlich wird das Ergebnis zwischengespeichert, so dass das Gerät die MAC-Adresse nicht jedes Mal auflösen muss.

Routing

Fast hätte ich vergessen zu erwähnen: Es gibt kein Routing basierend auf MAC-Adressen. Low-Level-Ethernet- und MAC-Adressen können nur jedes Gerät auf dem --Netzwerk( verkabelt oder drahtlos) erreichen. Wenn Sie zwei Netzwerke mit einem Router dazwischen haben, können Sie kein Gerät im Netzwerk A ein Paket an die MAC-Adresse eines Geräts im Netzwerk B senden lassen. Kein Gerät im Netzwerk A hat die MAC-Adresse des Geräts im Netzwerk B, also aPakete zu dieser MAC-Adresse werden von allen Geräten im Netzwerk A( auch vom Router) verworfen.

Das Routing erfolgt auf IP-Ebene. Einfach gesehen, tut der Router nur das, was ich oben im Abschnitt "Wie arbeiten IP-Adressen und MAC-Adressen zusammen?" Beschrieben habe. Der Router empfängt Pakete für seine eigene MAC-Adresse, aber für eine andere IP-Adresse. Er prüft dann, ob er die Ziel-IP-Adresse direkt erreichen kann. Wenn dies der Fall ist, sendet er das Paket an das Ziel. Ansonsten hat der Router selbst einen Upstream-Router konfiguriert und sendet das Paket an diesen Router.

Natürlich können Sie mehrere Router konfigurieren. Ihr Heimrouter hat nur einen Upstream-Router konfiguriert, aber im Internet-Backbone haben die großen Router große Routing-Tabellen, so dass sie die besten Möglichkeiten für alle Pakete kennen.

Andere Anwendungsfälle für MAC-Adressen

1. Netzwerk-Switches speichern eine Liste von MAC-Adressen an jedem Port und leiten nur Pakete an die Ports weiter, die das Paket sehen müssen.
2. Wireless Access Points verwenden häufig MAC-Adressen für die Zugangskontrolle. Sie erlauben nur den Zugriff für bekannte Geräte( MAC-Adresse ist eindeutig und identifiziert Geräte) mit der richtigen Passphrase.
3. DHCP-Server verwenden die MAC-Adresse, um Geräte zu identifizieren und bestimmten Geräten feste IP-Adressen zu geben.

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