Welche Adressen werden verwendet, um verschiedene Geräte im Ethernet zu unterscheiden?

Im Ethernet werden verschiedene Geräte anhand der „MAC“-Adresse unterschieden. Jedes Gerät im Netzwerk verfügt über eine eindeutige Netzwerkkennung. Diese Adresse wird als MAC-Adresse oder Netzwerkkartenadresse bezeichnet. Sie wird zur Bestätigung des Standorts des Netzwerkgeräts verwendet Gerätehersteller. Die MAC-Adresse wird verwendet, um eine Netzwerkkarte im Netzwerk eindeutig zu identifizieren. Wenn ein Gerät über eine oder mehrere Netzwerkkarten verfügt, benötigt und wird jede Netzwerkkarte eine eindeutige MAC-Adresse haben.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Im Ethernet werden verschiedene Geräte anhand der „MAC“-Adresse unterschieden.

MAC-Adresse (englisch: Media Access Control Address), wörtlich übersetzt als Media Access Control-Adresse, auch bekannt als LAN-Adresse, MAC-Adresse, Ethernet-Adresse oder physische Adresse), eine Adresse, die zur Bestätigung des Standorts eines Netzwerks verwendet wird Gerät. Im OSI-Modell ist die dritte Netzwerkschicht für IP-Adressen und die zweite Datenverbindungsschicht für MAC-Adressen verantwortlich. Die MAC-Adresse wird verwendet, um eine Netzwerkkarte im Netzwerk eindeutig zu identifizieren. Wenn ein Gerät über eine oder mehrere Netzwerkkarten verfügt, benötigt und wird jede Netzwerkkarte eine eindeutige MAC-Adresse haben.

Die MAC-Adresse wird auch als physische Adresse und Hardwareadresse bezeichnet. Sie wird beim Hersteller des Netzwerkgeräts in das EPROM (einen Flash-Speicherchip, der normalerweise von einem Programm gelöscht werden kann) auf der Netzwerkschnittstellenkarte eingebrannt. IP-Adressen und MAC-Adressen werden in Computern beide binär dargestellt. IP-Adressen haben eine Länge von 32 Bit, während MAC-Adressen eine Länge von 48 Bit haben.

Die Länge einer MAC-Adresse beträgt 48 Bit (6 Bytes), normalerweise ausgedrückt als 12 Hexadezimalzahlen, wie zum Beispiel: 00-16-EA-AE-3C-40 ist eine MAC-Adresse, von der die ersten 3 Bytes sind Die Hexadezimalzahl 00-16-EA stellt die vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) zugewiesene Nummer des Netzwerkhardwareherstellers dar, und die nächsten 3 Bytes, die Hexadezimalzahl AE-3C-40, stellen die Herstellernummer dar Seriennummer eines bestimmten hergestellten Netzwerkprodukts (z. B. einer Netzwerkkarte). Solange Ihre MAC-Adresse nicht geändert wird, ist die MAC-Adresse weltweit eindeutig. Im übertragenen Sinne ist die MAC-Adresse wie die ID-Nummer auf dem Personalausweis, die eindeutig ist.

Die Struktur von MAC

Jedes Gerät im Netzwerk verfügt über eine eindeutige Netzwerkidentifikation. Diese Adresse wird als MAC-Adresse oder Netzwerkkartenadresse bezeichnet und beim Hersteller des Netzwerkgeräts in die Hardware geschrieben. Die MAC-Adresse besteht aus 48 Bits (6 Bytes) und wird normalerweise als 12 Hexadezimalzahlen ausgedrückt, die durch Doppelpunkte zwischen jeweils zwei Hexadezimalzahlen getrennt sind, z. B. 08:00:20:0A:8C:6D. Es handelt sich lediglich um eine MAC-Adresse. Wie in der Abbildung unten dargestellt, stellen die ersten 3 Bytes OUI (Organizationally Unique Identifier) ​​dar, einen Code, der von der IEEE-Registrierungsverwaltungsagentur verschiedenen Herstellern zugewiesen wird, um verschiedene Hersteller zu unterscheiden. Die letzten 3 Bytes werden vom Hersteller zugewiesen.

Das untere zweite Bit (LSb) des höchsten Bytes (MSB) der MAC-Adresse gibt an, ob die MAC-Adresse global oder lokal ist, d. h. das U/L-Bit (Universal/Local) ist 0 bedeutet, dass es sich um eine globale Adresse handelt. Alle OUI-Bits sind 0.

Das untere erste Bit (LSb) des höchsten Bytes (MSB) der MAC-Adresse gibt an, ob die MAC-Adresse Unicast oder Multicast ist. 0 bedeutet Unicast.

Die Rolle von MAC

IP-Adressen basieren auf Logik, sind flexibler, nicht durch Hardware eingeschränkt und leicht zu merken. Die MAC-Adresse stimmt bis zu einem gewissen Grad mit der Hardware überein, basiert auf der Physik und kann bestimmte Netzwerkknoten identifizieren. Beide Adressen haben ihre eigenen Vorteile und je nach Bedingungen werden unterschiedliche Adressen verwendet.

Die meisten Möglichkeiten, auf das Internet zuzugreifen, bestehen darin, Hosts über ein LAN zusammenzuschließen und dann über Geräte wie Switches oder Router eine Verbindung zum Internet herzustellen. Dies wirft die Frage auf, wie man bestimmte Benutzer unterscheiden und den Diebstahl von IP-Adressen verhindern kann. Da es sich bei der IP-Adresse lediglich um eine logische Kennung handelt und diese von jedermann verändert werden kann, kann sie nicht zur konkreten Identifizierung eines Nutzers herangezogen werden. Die MAC-Adresse ist nicht der Fall. Sie ist in der Netzwerkkarte festgelegt. Sofern die Hardware, nämlich die Netzwerkkarte, nicht gestohlen wird, kann sie theoretisch grundsätzlich nicht gefälscht werden. Basierend auf dieser Eigenschaft der MAC-Adresse verwendet das LAN die Methode, die MAC-Adresse zur Identifizierung bestimmter Benutzer zu verwenden.

Im spezifischen Kommunikationsprozess werden die MAC-Adresse und die IP-Adresse über die Schalttabelle im Switch eins zu eins abgeglichen. Wenn ein Datenpaket an einen Host im lokalen LAN gesendet wird, empfängt der Switch zuerst das Datenpaket, ordnet dann die IP-Adresse im Datenpaket entsprechend der entsprechenden Beziehung in der Switch-Tabelle einer MAC-Adresse zu und leitet sie dann weiter Das Datenpaket wird an die entsprechende MAC-Adresse des Hosts gesendet. Auf diese Weise kann ein Host das Datenpaket nicht empfangen, selbst wenn er die IP-Adresse stiehlt, da er keine entsprechende MAC-Adresse hat. Der Sendevorgang ähnelt dem Empfangsprozess.

Ob es sich also um ein lokales Netzwerk oder ein Weitverkehrsnetzwerk handelt: Wenn Computer miteinander kommunizieren, besteht die endgültige Leistung darin, dass das Datenpaket von einem ersten Knoten auf einer Art Verbindung ausgeht und von einem Knoten zum anderen weitergeleitet wird Knoten und schließlich an den Zielknoten übertragen. Die Übertragung von Datenpaketen zwischen diesen Knoten erfolgt durch ARP (Address Resolution Protocol), das für die Zuordnung von IP-Adressen zu MAC-Adressen verantwortlich ist.

Ein Personalausweis dient zum Nachweis der Identität einer Person. An Wochentagen ist der Personalausweis nicht sehr nützlich, aber in bestimmten kritischen Momenten ist ein Personalausweis notwendig, um alles über eine Person zu erklären. Dann ist die Bindung von IP-Adresse und MAC-Adresse wie die Beziehung zwischen einer Person und ihrem Personalausweis im täglichen Leben. Denn die IP-Adresse kann beliebig sein, die MAC-Adresse ist jedoch die einzige, die die Identität der IP-Adresse anzeigt. Um beispielsweise den Diebstahl von IP-Adressen zu verhindern, kann die Switch-Port-Bindung (die MAC-Tabelle des Ports verwendet statische Einträge) den Diebstahl geänderter MAC-Adressen verhindern, wenn jeder Switch-Port nur mit einem Host verbunden ist. Das Layer-Gerät kann auch eine Switch-Bindung bereitstellen Ports, IP-Adressen und MAC-Adressen.

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