Raison pour un MAC et une adresse IP

Si mon ordinateur a une adresse IP, pourquoi a-t-il besoin d'une adresse MAC?

sans entrer dans le modèle OSI, la couche TCP, etc.:

Dans le temps, des réseaux ont été créés: certains ordinateurs communiquaient entre eux pour partager quelque chose. Pour ce faire, ils doivent savoir qui parlait et à qui on parlait. Ainsi, au lieu de donner un nom à chaque ordinateur, nous leur avons donné un ID. Cet ID est appelé adresse MAC, il doit identifier de manière unique chaque ordinateur.

(ok, identifiez chaque carte réseau, mais à cette époque, vous pourriez penser à une adresse MAC pour chaque ordinateur).

Il n'y avait pas de spécification unique sur la façon dont les ordinateurs se parleraient: de nombreux protocoles sont apparus: TCP / IP, IPX / SPX, etc. Chaque protocole précisait les choses comme ils le pensaient bien. Par exemple, IPX / SPX adresserait chaque ordinateur en utilisant l'adresse MAC et quelques informations supplémentaires.

Mais le protocole TCP / IP a été conçu un peu différemment: ils ont décidé qu'avoir une adresse virtuelle, composée de 4 octets (0.0.0.0 à 255.255.255.255) était suffisant, et était encore plus facile à gérer: peu importe si vos cartes réseau ont toutes une adresse MAC similaire ou non, nous regrouperons notre ordinateur afin que toutes les adresses TCP / IP commençant par 10.0.xx fassent partie du groupe d'ingénierie, et celles de 10.1.xx soient les imprimantes, et. ..

Donc, si une adresse TCP / IP doit communiquer avec une autre, elle utilise simplement l'adresse TCP / IP. Mais les périphériques réseau doivent savoir vers quelle carte réseau ce message est envoyé, de sorte qu'ils traduisent en quelque sorte l'adresse TCP / IP avec l'adresse MAC.

Pourquoi ne pas simplement éliminer le MAC et utiliser uniquement TCP / IP?

certaines raisons:

• regroupement des adresses TCP / IP,
• tous les appareils sont conçus pour prendre en charge l'adresse MAC, dans cette exigence de bas niveau, et devraient être modifiés
• en dépit d'être la grande majorité (je pense :-P), certains autres protocoles sont toujours en cours d'utilisation et ils dépendent de l'adresse MAC

Les adresses MAC et les adresses IP fonctionnent sur différentes couches de la suite de protocoles Internet . Les adresses MAC sont utilisées pour identifier les machines au sein du même réseau de diffusion sur la couche 2, tandis que les adresses IP sont utilisées sur la couche 3 pour identifier les machines sur différents réseaux.

Même si votre ordinateur a une adresse IP, il a toujours besoin d'une adresse MAC pour trouver d'autres machines sur le même réseau (en particulier le routeur / passerelle vers le reste du réseau / Internet), car chaque couche utilise des couches sous-jacentes. Sur la page mentionnée plus haut, vous pouvez trouver de jolis diagrammes expliquant en détail la suite de protocoles.

Lorsque vous comprenez que la communication IP à IP n'est en réalité qu'une série de communications MAC à MAC ayant lieu à chaque saut de routeur, alors vous comprendrez pourquoi les deux sont nécessaires.

L'en-tête IP d'un paquet quittant votre poste de travail destiné à une IP dans un sous-réseau différent conservera l'IP source et l'IP de destination, oubliant NAT pour le moment. [Plus tard, je discuterai de ce qui se passe lorsque la destination se trouve dans le même sous-réseau.] L'en-tête Ethernet contient votre MAC source et le MAC de destination de votre passerelle par défaut. Vous ne connaissez pas le MAC de destination finale de votre point de vue. Ce premier routeur réécrira le MAC source sur lui-même et le MAC de destination sur le saut de routeur suivant, et ainsi de suite, jusqu'à ce que le paquet arrive sur le dernier routeur directement connecté au sous-réseau de destination.

Pour tenter une illustration simple, considérez les en-têtes L2 / L3 comme un paquet se déplace de l'IP source (sIP) vers une IP de destination (dIP) et les MAC source et de destination sont réécrits en cours de route - fs = première source et ld = last-destination, et r1-r3 sont des routeurs:

fsMAC-r1MAC / sIP-dIP 
r1MAC-r2MAC / sIP-dIP
r2MAC-r3MAC / sIP-dIP
r3MAC-ldMAC / sIP-dIP

Les commutateurs L2 impliqués ne modifieront pas les adresses MAC.

Maintenant, pour la communication avec une autre IP au sein de votre sous-réseau, une communication MAC directe est nécessaire, mais pour obtenir cette adresse MAC, il faut le protocole ARP qui utilise une diffusion dans le sous-réseau pour la trouver. Au fait, c'est ainsi que votre poste de travail obtient l'adresse MAC de votre passerelle par défaut qui doit exister dans votre même sous-réseau.

Rien ne vous empêche physiquement de concevoir un réseau qui n'a qu'une adresse IP pour L2 et L3. Ensuite, le «commutateur Ethernet» apprendrait l'adresse SIP des paquets entrants et inonderait ou transmettrait vers l'adresse DIP.

Cependant, ce réseau ne prendrait en charge que IP, lorsque la prochaine génération d'IPvX arrivera, cela ne fonctionnera pas, car le `` commutateur Ethernet '' ne peut pas prendre en charge ce protocole. Vous ne pouviez pas non plus exécuter divers autres protocoles, comme IPX et AppleTalk, ou un nouveau protocole que vous développez et testez chez vous.

Les couches d'abstraction augmentent la vitesse de développement et encouragent l'innovation, car vous n'avez pas besoin de reconstruire toute la maison pour changer une fenêtre.

Maintenant, vous auriez pu exécuter les mêmes commutateurs Ethernet et migrer votre réseau entre IPX vers IPv4 et IPv6, sans toucher du tout à votre réseau local.

L'adresse IP et l'adresse MAC ont des objectifs différents (mais cruciaux):

L'adresse MAC obtient une trame d'une carte réseau à la suivante. L'adresse IP obtient un paquet d'un ordinateur vers le serveur

Donc, compte tenu de ce qui suit:

Source Computer  <--->  RouterA  <--->  RouterB  <--->  Destination Server

Ce qui dirige le paquet vers la "source" vers la "destination" est l'adresse IP. Mais ce qui obtient le paquet de l'ordinateur source à RouterA, puis de RouterA à RouterB, puis de RouterB à destination, ce sont les adresses MAC.

Vous pouvez voir la relation dans cette illustration:

Le protocole IP fournit la base pour soutenir la notion de sous - réseaux et de routage . Cela signifie que IP ne suppose pas que votre destination se trouve sur le même réseau - si ce n'est pas le cas, votre trafic doit être acheminé via un périphérique intermédiaire tel qu'un routeur. IP a des champs TTL / Hop Limit et tels qui le supportent.

Ethernet suppose que le MAC de destination est directement accessible lorsque les données sont expédiées hors de son interface. Ethernet a été initialement conçu lorsque la façon la plus courante de connecter des ordinateurs dans un réseau était d'utiliser une topologie de bus physique. Même si presque tout le trafic Ethernet câblé est désormais commuté, cela fonctionne logiquement comme une topologie de bus. Ainsi, l'hypothèse sous-jacente avec Ethernet est que le nœud avec le MAC de destination se trouve physiquement sur le même réseau. Il n'y a pas une telle hypothèse avec IP.

Je suppose que vous pouvez "pirater" Ethernet pour faire des sous-réseaux et du routage, mais vous pourriez aussi bien concevoir un protocole qui ne repose pas sur les détails et les hypothèses de bas niveau d'Ethernet, et c'est pourquoi nous avons IP.

Pour être aussi simple que possible:

Une adresse Mac est l'adresse physique ou virtuelle de votre carte NIC ou interface réseau. D'un ordinateur du point de vue d'un réseau, il s'agit de l'adresse physique de la carte NIC de cet ordinateur. Il est utilisé pour apporter des informations à cet ordinateur sur la couche 2 du modèle OSI.

L' adresse IP est requise sur la couche 3. Vous avez besoin qu'elle communique avec les ordinateurs sur différents sous-réseaux et périphériques. L' adresse IP vérifie "où" le périphérique est situé dans un réseau.

Les adresses IP et les adresses Mac sont utilisées en tandem. Address Resolution Protocol est utilisé pour relier les deux ensemble en résolvant les adresses IP aux adresses Mac dans la couche liaison au sein d' un seul réseau.

Vous voudrez peut-être également vérifier ici pour une explication plus approfondie.

L'adresse MAC représente les composants matériels assemblés, elle est constante et les systèmes différents de notre réseau fabriqués par des fournisseurs différents ont une gamme très différente d'addrees mac, de sorte qu'ils sont difficiles à organiser en tant que réseau.Mais en utilisant des adresses IP, nous pouvons arrnge les appareils dans notre réseau dans une plage qui est des adresses simultanées. aussi nous ne pouvons pas envoyer nos addrees mac à des réseaux extérieurs

Pour commencer, c'est une très bonne question qui touche aux fondements du réseau de base. L'essentiel de votre question est que nous n'avons pas vraiment besoin d'une adresse MAC pour atteindre la connectivité. Théoriquement, un réseau pourrait être construit en mettant en œuvre des adresses IP seules! Cependant, certaines difficultés pratiques peuvent surgir de l'utilisation d'un tel système. Si vous prévoyez d'attribuer manuellement une adresse IP à chaque périphérique réseau, vous pouvez éviter les principaux pièges. Cependant, si vous devez attribuer automatiquement des adresses IP, comme lorsqu'il y a trop de nœuds de réseau à administrer manuellement, il n'y a aucun moyen de vous assurer que chaque nœud se voit attribuer exactement une seule adresse IP, ou un nombre prédéterminé d'entre eux, car vous ne peut pas se distinguer l'un de l'autre, à moins que l'entité de distribution d'adresse puisse identifier de manière unique et non équivoque le périphérique demandeur, par exemple par son adresse MAC, qui est supposée être unique pour tout appareil dans un LAN. Un tel appareil non identifiable peut demander à plusieurs reprises des adresses IP supplémentaires et, à terme, perturber la viabilité du réseau. Retour à la rubrique, tout ce dont vous avez besoin pour établir un réseau IP uniquement, est de laisser la couche de liaison de données de l'adaptateur d'interface réseau passer par n'importe quelle trame de données qu'il reçoit, directement vers la couche réseau, quel que soit le type d'adresse MAC comparable, où il peut être filtré en fonction de son adresse IP de destination, au lieu d'être filtré au niveau de la couche de données. Juste pour illustrer le concept, supposons qu'un réseau soit établi en interconnectant les ports UART RS-232: les appareils UART n'ont pas d'adresses MAC, ou tout autre identifiant unique, d'ailleurs, vous pouvez cependant construire un réseau local en utilisant des UART et des adresses IP seul, à condition d'installer les pilotes UART appropriés. J'espère que ce passage vous a donné un aperçu du sujet.