Cada peça de hardware da sua rede local possui um endereço MAC, além do endereço IP atribuído pelo roteador ou servidor local. Para que exatamente é esse endereço MAC?
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A questão
O leitor de superusuário Vishnu Vivek está curioso sobre os endereços MAC e suas funções:
Entendo que os endereços IP são hierárquicos,para que os roteadores da Internet saibam em que direção encaminhar um pacote. Com endereços MAC, não há hierarquia e, portanto, o encaminhamento de pacotes não seria possível. Portanto, os endereços MAC não são usados para transferência de pacotes.
Eu não acho que fica lá sem motivo. Então, minha pergunta é: onde exatamente um endereço MAC entra em jogo durante a transferência de pacotes?
Onde de fato? Qual é a função específica do endereço MAC?
A resposta
O colaborador do SuperUser Werner Henze oferece algumas dicas sobre a função do endereço MAC:
Para que são utilizados os endereços MAC?
Os endereços MAC são os princípios básicos de baixo nível que fazem sua rede baseada em Ethernet funcionar.
Cada uma das placas de rede possui um endereço MAC exclusivo. Os pacotes enviados na Ethernet sempre são provenientes de um endereço MAC e enviados para um endereço MAC. Se um adaptador de rede estiver recebendo um pacote, ele está comparando o endereço MAC de destino do pacote com o próprio endereço MAC do adaptador. Se os endereços corresponderem, o pacote será processado, caso contrário, será descartado.
Existem endereços MAC especiais, um por exemplo é ff: ff: ff: ff: ff: ff, que é o endereço de broadcast e endereça todos os adaptadores de rede na rede.
Como os endereços IP e MAC funcionam juntos?
IP é um protocolo usado em uma camada acima da Ethernet. Outro protocolo, por exemplo, seria o IPX.
Quando o seu computador deseja enviar um pacote para algunsEndereço IP x.x.x.x, a primeira verificação é se o endereço de destino está na mesma rede IP que o próprio computador. Se x.x.x.x estiver na mesma rede, o IP de destino poderá ser alcançado diretamente, caso contrário, o pacote precisará ser enviado ao roteador configurado.
Até agora as coisas parecem ter piorado,porque agora temos dois endereços IP: um é o endereço de destino do pacote IP original, o outro é o IP do dispositivo para o qual devemos enviar o pacote (o próximo salto, o destino final ou o roteador).
Como a Ethernet usa endereços MAC, o remetenteprecisa obter o endereço MAC do próximo salto. Existe um protocolo especial ARP (protocolo de resolução de endereço) usado para isso. Depois que o remetente recupera o endereço MAC do próximo salto, ele grava o endereço MAC de destino no pacote e envia o pacote.
Como o ARP funciona?
O próprio ARP é um protocolo acima da Ethernet, como IPou IPX. Quando um dispositivo deseja saber o endereço MAC de um determinado endereço IP, ele envia um pacote para o endereço MAC de broadcast perguntando "Quem tem o endereço IP y.y.y.y?" Todos os dispositivos recebem esse pacote, mas apenas aquele com o endereço IP y.y.y.y responderá com um pacote "Sou eu". O dispositivo solicitante recebe a resposta e agora sabe que o endereço MAC de origem é o endereço MAC certo para usar. Obviamente, o resultado será armazenado em cache, para que o dispositivo não precise resolver o endereço MAC todas as vezes.
Encaminhamento
Eu quase esqueci de mencionar: não há roteamento baseado em endereços MAC. Ethernet de baixo nível e endereços MAC só podem alcançar todos os dispositivos no mesmo rede (com ou sem fio). Se você tiver duas redes com um roteador no meio, não poderá ter um dispositivo na rede A, enviar um pacote para o endereço MAC de um dispositivo na rede B. Nenhum dispositivo na rede A possui o endereço MAC do dispositivo na rede B; o pacote para esse endereço MAC será descartado por todos os dispositivos da rede A (também pelo roteador).
O roteamento é feito no nível IP. Simplesmente visto, o roteador está apenas fazendo o que descrevi acima na seção “Como os endereços IP e os endereços MAC funcionam juntos?”. O roteador receberá pacotes para seu próprio endereço MAC, mas para um endereço IP diferente. Ele verificará se consegue alcançar diretamente o endereço IP de destino. Nesse caso, ele envia o pacote para o destino. Caso contrário, o próprio roteador também possui um roteador upstream configurado e enviará o pacote para esse roteador.
Claro que você pode ter vários roteadoresconfigurado. Seu roteador doméstico terá apenas um roteador upstream configurado, mas no backbone da Internet, os grandes roteadores têm grandes tabelas de roteamento, para que saibam as melhores maneiras para todos os pacotes.
Outros casos de uso para endereços MAC
- Os comutadores de rede armazenam uma lista de endereços MAC vistos em todas as portas e somente encaminham pacotes para as portas que precisam ver o pacote.
- Os pontos de acesso sem fio geralmente usam endereços MAC para controle de acesso. Eles permitem apenas o acesso a dispositivos conhecidos (o endereço MAC é único e identifica dispositivos) com a senha correta.
- Os servidores DHCP usam o endereço MAC para identificar dispositivos e fornecer endereços IP fixos para alguns dispositivos.
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