Adresacja MAC

Adresy warstwy sieciowej i łącza danych

W komunikacji sieciowej urządzenie korzysta z adresu warstwy sieciowej oraz adresu warstwy łącza danych. Router używa adresu IP do wyboru kolejnej sieci, a interfejs Ethernet używa adresu MAC do dostarczenia ramki na lokalnym łączu.

Te adresy pełnią różne funkcje:

• Adres logiczny, na przykład adres IP: Jest konfigurowany w warstwie sieciowej. Prefiks adresu określa przynależność do sieci, a routery używają go przy przekazywaniu pakietu między sieciami.
• Adres fizyczny, czyli adres MAC: Jest identyfikatorem interfejsu warstwy łącza danych. Może pochodzić z przydziału producenta albo z konfiguracji lokalnej. Służy do dostarczenia ramki w obrębie lokalnego łącza lub segmentu.

Adresy MAC w formacie EUI-48 identyfikują interfejsy w lokalnej komunikacji Ethernet i Wi-Fi. Bit I/G rozróżnia adresy indywidualne i grupowe, a U/L wskazuje przydział uniwersalny lub lokalny. Adres broadcast jest przeznaczony dla wszystkich stacji w sieci lokalnej.

Czym jest adres MAC?

Adres MAC, skrót od Media Access Control (kontrola dostępu do medium), to identyfikator przypisany do karty sieciowej (NIC). W przypadku adresów zapisanych w pamięci interfejsu spotyka się określenia burned-in address (BIA), adres sprzętowy oraz adres fizyczny. Nazwy te nie oznaczają, że każdy adres MAC jest niezmienny.

Cechy adresu MAC

• Rozmiar i format: Typowy adres Ethernet ma 48 bitów ($6\text{-bajtowa}$ wartość). Zapis heksadecymalny rozdziela sześć bajtów dwukropkami albo myślnikami, na przykład 00:1A:2B:3C:4D:5E lub 00-1A-2B-3C-4D-5E.
• Przydział: IEEE Registration Authority przydziela organizacjom bloki identyfikatorów EUI-48. Właściciel bloku nadaje wartości interfejsom, aby zachować unikalność w swoim zakresie. Adres lokalnie administrowany wymaga osobnej kontroli kolizji. Organizacja IEEE zarządza przydziałami bloków i rejestrami identyfikatorów używanych przez standardy IEEE. Unikalność adresu ma znaczenie w segmencie, w którym przełączniki używają go do rozpoznawania interfejsu.
• Źródło wartości: Adres może być zapisany w pamięci interfejsu, ustawiony przez system operacyjny albo wygenerowany dla interfejsu wirtualnego. Oprogramowanie może zastąpić wartość fabryczną, co opisuje się jako MAC spoofing. Adres IP i adres MAC mogą zmieniać się niezależnie.
• Warstwa działania: Adresy MAC działają w warstwie 2, czyli warstwie łącza danych,modelu OSI. Adres jest używany w lokalnym segmencie. Router może odczytać adres MAC odebranej ramki, lecz przy przekazywaniu pakietu do kolejnej sieci tworzy ramkę z adresami następnego łącza.

Struktura adresu MAC

W typowym przydziale MA-L adres EUI-48 składa się z 24-bitowego prefiksu przydzielonego organizacji oraz 24 bitów pozostawionych do wykorzystania przez właściciela bloku. Inne rozmiary bloków IEEE, takie jak MA-M i MA-S, używają dłuższych prefiksów, dlatego podział na dwie równe połowy dotyczy głównie MA-L.

Bity I/G i U/L oraz typy adresów

Dwa najmłodsze bity pierwszego oktetu określają sposób interpretacji adresu. Są to bit I/G oraz bit U/L.

Bit indywidualny/grupowy (I/G)

Bit o najmniejszej wadze w pierwszym oktecie to bit I/G. Wartość 0 oznacza adres indywidualny, a wartość 1 adres grupowy.

• 0 (indywidualny): Wskazuje adres Unicast. Ramka z takim adresem docelowym jest przeznaczona dla jednego interfejsu. Adres indywidualny jest używany w komunikacji jeden-do-jednego i występuje w polu źródłowego adresu MAC ramek Ethernet.
• 1 (grupowy): Wskazuje adres grupowy. Ramka wysłana na adres multicast jest przeznaczona dla grupy odbiorców, a przełącznik może przekazać ją portom należącym do tej grupy.

Bit uniwersalny/lokalny (U/L)

Kolejny bit o małej wadze w pierwszym oktecie to bit U/L. Wartość 0 wskazuje przydział uniwersalny, a wartość 1 adres ustalony w zakresie lokalnym.

• 0 (uniwersalny): Oznacza Uniwersalnie administrowany adres (UAA). Wartość pochodzi z uniwersalnego przydziału identyfikatorów IEEE albo z zakresu właściciela takiego przydziału.
• 1 (lokalny): Oznacza Lokalnie administrowany adres (LAA). Wskazuje zakres ustalony lokalnie. Takie adresy występują między innymi w interfejsach wirtualnych, przy randomizacji adresów Wi-Fi i podczas zastępowania wartości fabrycznej przez oprogramowanie.