Hver maskinvare på ditt lokale nettverk har en MAC-adresse i tillegg til IP-adressen tildelt den av den lokale ruteren eller serveren. Hva er egentlig den MAC-adressen til?
Dagens spørsmål og svar øker oss med tillatelse fra SuperUser - en underavdeling av Stack Exchange, en samfunnsdrevet gruppe av spørsmål og svar på nettsteder.
Spørsmålet
SuperUser-leser Vishnu Vivek er nysgjerrig på MAC-adresser og deres funksjon:
Jeg forstår at IP-adresser er hierarkiske,slik at rutere over hele internett vet hvilken retning du vil videresende en pakke. Med MAC-adresser er det ikke noe hierarki, og dermed vil ikke pakke videresending være mulig. Så MAC-adresser brukes ikke til pakkeoverføring.
Jeg tror ikke den sitter der uten grunn. Så spørsmålet mitt er, hvor kommer en MAC-adresse nøyaktig inn under en pakkeoverføring?
Hvor faktisk? Hva er den spesifikke funksjonen til MAC-adressen?
Svaret
SuperUser-bidragsyter Werner Henze tilbyr litt innblikk i funksjonen til MAC-adressen:
Hva brukes MAC-adresser til?
MAC-adresser er det lave nivået som gjør at Ethernet-baserte nettverk fungerer.
Nettverkskort har hver en unik MAC-adresse. Pakker som sendes på Ethernet kommer alltid fra en MAC-adresse og sendes til en MAC-adresse. Hvis en nettverkskort mottar en pakke, sammenligner den pakkenes MAC-adresse for destinasjonen med adapterens egen MAC-adresse. Hvis adressene samsvarer, behandles pakken, ellers blir den kastet.
Det er spesielle MAC-adresser, en for eksempel er ff: ff: ff: ff: ff: ff, som er kringkastingsadressen og adresserer alle nettverkskort i nettverket.
Hvordan fungerer IP-adresser og MAC-adresser sammen?
IP er en protokoll som brukes på et lag over Ethernet. En annen protokoll for eksempel vil være IPX.
Når datamaskinen din vil sende en pakke til noenIP-adresse x.x.x.x, så er den første sjekken om destinasjonsadressen er i samme IP-nettverk som selve datamaskinen. Hvis x.x.x.x er i samme nettverk, kan du nå destinasjons-IP direkte, ellers må pakken sendes til den konfigurerte ruteren.
Frem til nå ser ting ut til å ha blitt verre,fordi vi nå har to IP-adresser: den ene er den opprinnelige IP-pakkens måladresse, den andre er IP-en til enheten som vi skal sende pakken til (neste hop, enten den endelige destinasjonen eller ruteren).
Siden ethernet bruker MAC-adresser, er avsenderentrenger å få MAC-adressen til neste humle. Det er en spesiell protokoll ARP (adresseoppløsningsprotokoll) som brukes til det. Når avsenderen har hentet MAC-adressen til neste hopp, skriver han den aktuelle MAC-adressen inn i pakken og sender pakken.
Hvordan fungerer ARP?
ARP i seg selv er en protokoll over Ethernet, som IPeller IPX. Når en enhet vil vite MAC-adressen til en gitt IP-adresse, sender den en pakke til den sendte MAC-adressen med spørsmål "Hvem har IP-adresse y.y.y.y?" Alle enheter mottar den pakken, men bare den med IP-adressen y.y.y.y vil svare med en pakke "Det er meg." Den spørrende enheten mottar svaret og vet nå at kilden MAC-adresse er riktig MAC-adresse å bruke. Resultatet blir selvfølgelig hurtigbufret, slik at enheten ikke trenger å løse MAC-adressen hver gang.
Ruting
Jeg glemte nesten å nevne: det er ingen ruting basert på MAC-adresser. Ethernet- og MAC-adresser på lavt nivå kan bare nå alle enheter på enheten samme nettverk (kablet eller trådløst). Hvis du har to nettverk med en ruter i mellom, kan du ikke ha en enhet i nettverk A sende en pakke til MAC-adressen til en enhet i nettverk B. Ingen enhet i nettverk A har MAC-adressen til enheten i nettverk B, så en pakken til denne MAC-adressen blir forkastet av alle enheter i nettverket A (også av ruteren).
Ruting gjøres på IP-nivå. Rettet er bare å gjøre bare det jeg beskrev ovenfor i avsnittet "Hvordan fungerer IP-adresser og MAC-adresser sammen?". Ruteren vil motta pakker for sin egen MAC-adresse, men for en annen IP-adresse. Han vil deretter sjekke om han direkte kan nå IP-adressen. I så fall sender han pakken til målet. Ellers har selve ruteren også en oppstrøms ruter konfigurert og vil sende pakken til den ruteren.
Selvfølgelig kan du ha flere ruterekonfigurert. Hjemmeruteren din vil bare ha en oppstrøms ruter konfigurert, men i internettryggen har de store ruterne store rutetabeller slik at de vet de beste måtene for alle pakker.
Andre brukssaker for MAC-adresser
- Nettverksbrytere lagrer en liste over MAC-adresser som er sett i hver port, og videresender bare pakker til portene som trenger å se pakken.
- Trådløse tilgangspunkter bruker ofte MAC-adresser for tilgangskontroll. De gir bare tilgang for kjente enheter (MAC-adressen er unik og identifiserer enheter) med riktig passord.
- DHCP-servere bruker MAC-adressen for å identifisere enheter og gi noen enheter faste IP-adresser.
Har du noe å legge til forklaringen? Lyd av i kommentarene. Vil du lese flere svar fra andre teknologikyndige Stack Exchange-brukere? Sjekk ut hele diskusjonstråden her.
