Чому потрібні Ethernet / MAC-адреси?

Якщо ви все ще є новими для всієї мережі, то це може бути трохи приголомшуючим, коли ви вперше починаєте вивчати різні типи адрес і як вони працюють разом. Сьогоднішня посада SuperUser Q&A прагне прояснити плутанину для цікавого читача.

Сьогоднішня сесія запитань та відповідей приходить до нас люб'язно SuperUser - підрозділ Stack Exchange, групування веб-сайтів із запитаннями та відповідями на рівні спільноти..

Зображення надано Вікіпедією.

Питання

Читач SuperUser user2449761 хоче дізнатися більше про необхідність адрес Ethernet / MAC:

Я не розумію, чому Ethernet / MAC-адреси потрібні. Звичайно, всі комп'ютери можуть бути просто підключені до уніфікованої мережі і використовувати IP-адреси для спілкування?

Наприклад, в Ethernet існує наступний механізм:

• Комп'ютер з IP-адресою 192.168.1.1 (X.1) хоче відправити пакет за адресою 192.168.1.2 (X.2).
• X.1 використовує ARP для отримання MAC-адреси X.2.
• Для цього X.1 необхідно відправити пакет на всі комп'ютери в мережі, і тільки один відповість.
• X.1 отримує MAC-адресу і посилає пакет.

Було б простіше зробити це за один крок:

• X.1 посилає пакет на всі комп'ютери в мережі, і тільки X.2 обробляє його, інші будуть ігнорувати його.

Інше питання: Чому IP-адреси потрібні, якщо всі пристрої мають унікальні MAC-адреси?

Чому виникає потреба в Ethernet / MAC-адресах?

Відповідь

Співробітник SuperUser Пол має відповідь для нас:

Різні шари мережі існують, щоб дозволити їм мінятися місцями для різних технологій. Два шари, про які ви говорите тут, - це Шари 2 і 3. Шар 2 у цьому сценарії - Ethernet - з яких виникають MAC-адреси, а рівень 3 - IP.

Ethernet працює лише на локальному рівні між мережевими пристроями, підключеними до мережі передачі даних, а IP - маршрутизуючим протоколом і може спрямовувати пристрої на віддалені мережі.

Вимоги до кожного з цих шарів різні. Ethernet визначає сімейство технологій, що дозволяють надсилати та отримувати пакети між мережевими пристроями, тоді як IP визначає протокол, який дозволяє пакетам даних перетинати кілька мереж.

Жодна з них не залежить від іншої, що дає гнучкість мережі. Наприклад, ви можете підключитися до Інтернету за допомогою протоколу IP через Ethernet, але у вашій внутрішній мережі ви можете скористатися IP-адресою на папері (де хтось записує вміст кожного пакета і фізично переходить його до іншої машини та вводить його). Зрозуміло, що це не було б особливо швидко, але все одно було б забезпечено IP-адресою, якщо особа, що переносить біти паперу, дотримується правил IP-маршрутизації.

У реальному світі існують різні протоколи каналів передачі даних, які ви вже використовуєте (хоча їх схеми адресації однакові): 802.3 - Ethernet і 802.11 - Wi-Fi.

IP не дбає про те, що лежить в основі шару. Крім того, IP можна замінювати для різних протоколів мережевого рівня (за умови, що це відбувається для всіх учасників), наприклад, режим асинхронної передачі (ATM).

Хоча не існує нічого, що безпосередньо перешкоджає створенню протоколу, який охоплює обидва шари 2 і 3, він буде менш гнучким, менш привабливим і тому навряд чи може бути використаний.

Переконайтеся в тому, щоб прочитати решту живої дискусії по темі за посиланням нижче!

Маєте щось додати до пояснення? Звучить в коментарях. Хочете прочитати більше відповідей від інших технологічних користувачів Stack Exchange? Перегляньте повний потік обговорення тут.