Ko tieši lieto MAC adrese?

Katrai vietējā tīkla aparatūrai ir MAC adrese papildus IP adresei, ko tai piešķīris vietējais maršrutētājs vai serveris. Kas tieši ir MAC adrese?

Šodienas jautājumu un atbilžu sesija mums dod pieklājību no SuperUser-Stack Exchange apakšnodaļas, kas ir kopienas orientēta Q & A tīmekļa vietņu grupa.

Jautājums

SuperUser lasītājs Vishnu Vivek ir ziņkārīgs par MAC adresēm un to funkciju:

Es saprotu, ka IP adreses ir hierarhiskas, lai maršrutētāji visā internetā zinātu, kādu virzienu pakete jānosūta. Ar MAC adresēm nav hierarhijas, un tādējādi pakešu pārsūtīšana nebūtu iespējama. Tātad, MAC adreses netiek izmantotas pakešu pārsūtīšanai.

Es nedomāju, ka tas tur nekur nav iemesla. Tātad mans jautājums ir, kur tieši MAC adrese pakotnes pārraides laikā tiek atskaņota?

Kur tiešām? Kāda ir MAC adreses īpašā funkcija?

Atbilde

SuperUser ieguldītājs Werner Henze piedāvā kādu ieskatu MAC adreses funkcijā:

Kas ir MAC adreses?

MAC adreses ir zemā līmeņa pamati, kas padara jūsu tīkla tīklu tīkla darbību.

Tīkla kartēm katrai ir unikāla MAC adrese. Iepakojumi, kas tiek sūtīti uz Ethernet, vienmēr nāk no MAC adreses un tiek nosūtīti uz MAC adresi. Ja tīkla adapteris saņem paketi, tas salīdzina pakešu galamērķa MAC adresi ar adaptera MAC adresi. Ja adreses atbilst, pakete tiek apstrādāta, pretējā gadījumā tā tiek izmesta.

Ir īpašas MAC adreses, piemēram, ff: ff: ff: ff: ff: ff, kas ir apraides adrese un adresē katru tīkla adapteri tīklā.

Kā IP adreses un MAC adreses darbojas kopā?

IP ir protokols, ko izmanto slānī virs Ethernet. Cits protokols, piemēram, būtu IPX.

Kad jūsu dators vēlas nosūtīt paketi uz kādu IP adresi x.x.x.x, tad pirmā pārbaude notiek, ja galamērķa adrese atrodas tajā pašā IP tīklā kā pats dators. Ja x.x.x.x atrodas vienā tīklā, tad galamērķa IP var sasniegt tieši, pretējā gadījumā pakete jānosūta uz konfigurēto maršrutētāju.

Līdz šim šķiet, ka viss ir pasliktinājies, jo tagad mums ir divas IP adreses: viena ir sākotnējā IP paketes mērķa adrese, otra ir tās ierīces IP, kurai mums jānosūta pakete (nākamais aplis, vai nu galīgais galamērķis vai maršrutētājs).

Tā kā Ethernet izmanto MAC adreses, sūtītājam ir jāsaņem nākamā apiņu MAC adrese. Tajā ir izmantots īpašs protokols ARP (adrešu izšķirtspējas protokols). Kad sūtītājs ir izguvis nākamā apiņu MAC adresi, viņš raksta šo mērķa MAC adresi paketē un nosūta paketi.

Kā darbojas ARP?

ARP ir protokols, kas atrodas virs Ethernet, piemēram, IP vai IPX. Ja ierīce vēlas uzzināt konkrētās IP adreses MAC adresi, tā nosūta paketi raidītajai MAC adresei, lūdzot “Kas ir IP adrese yyyy?” Visas ierīces saņem šo paketi, bet tikai tā, kurai ir IP adrese, atbildēs ar paketi “Tas es esmu”. Lūgšanas ierīce saņem atbildi, un tagad zina, ka avota MAC adrese ir pareizā izmantojamā MAC adrese. Protams, rezultāts tiks saglabāts kešatmiņā, tāpēc ierīcei nav nepieciešams atrisināt MAC adresi katru reizi.

Maršrutēšana

Es gandrīz aizmirsu pieminēt: nav MAC maršrutos balstītu maršrutu. Zema līmeņa Ethernet un MAC adreses var sasniegt katru ierīci tikai tas pats tīkla (bezvadu vai bezvadu). Ja starp diviem maršrutētājiem ir divi tīkli, tīklā A nevar būt ierīces, kas nosūta paketi tīklā B esošās ierīces MAC adresei. Tīklā A nevienai ierīcei nav tīkla MAC adreses tīklā, tā uz šo MAC adresi, visas A tīklā esošās ierīces (arī maršrutētājs) iznīcinās.

Maršrutēšana notiek IP līmenī. Vienkārši redzams, ka maršrutētājs dara to, ko es aprakstīju iepriekš sadaļā “Kā IP adreses un MAC adreses darbojas kopā?”. Maršrutētājs saņems paketes savai MAC adresei, bet atšķirīgai IP adresei. Tad viņš pārbaudīs, vai viņš var tieši sasniegt mērķa IP adresi. Ja tā, viņš nosūta paketi mērķim. Pretējā gadījumā maršrutētājam ir arī konfigurēts augšupējais maršrutētājs, kas nosūtīs paketi šim maršrutētājam.

Protams, jums var būt konfigurēti vairāki maršrutētāji. Jūsu mājas maršrutētājam būs konfigurēts tikai viens augšupējais maršrutētājs, bet interneta mugurkaulā lielajiem maršrutētājiem ir lielas maršrutēšanas tabulas, lai viņi zinātu labākos veidus visām paketēm.

Citi MAC adrešu lietošanas gadījumi

1. Tīkla slēdži glabā MAC portālu sarakstu, kas redzams katrā ostā, un tikai pārsūta paketes uz ostām, kurām nepieciešams redzēt paketi.
2. Bezvadu piekļuves punkti bieži izmanto MAC adreses piekļuves kontrolei. Tie ļauj piekļūt tikai zināmajām ierīcēm (MAC adrese ir unikāla un identificē ierīces) ar pareizo frāzi.
3. DHCP serveri izmanto MAC adresi, lai identificētu ierīces un dotu dažām ierīcēm fiksētas IP adreses.

Vai kaut kas jāpievieno paskaidrojumam? Skaņas izslēgšana komentāros. Vai vēlaties lasīt vairāk atbildes no citiem tehnoloģiju gudriem Stack Exchange lietotājiem? Apskatiet pilnu diskusiju pavedienu šeit.