イーサネット内のさまざまなデバイスを区別するためにどのようなアドレスが使用されますか?

イーサネットでは、さまざまなデバイスが「MAC」アドレスに基づいて区別されます。ネットワーク内の各機器には固有のネットワーク識別子があり、このアドレスはMACアドレスまたはネットワークカードアドレスと呼ばれ、ネットワーク機器の位置を確認するために使用されるアドレスで、ネットワークが生成する際にハードウェア内に書き込まれます。機器メーカー。 MAC アドレスは、ネットワーク内のネットワーク カードを一意に識別するために使用されます。デバイスに 1 つ以上のネットワーク カードがある場合、各ネットワーク カードには一意の MAC アドレスが必要であり、今後も一意の MAC アドレスを持つことになります。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

イーサネットでは、さまざまなデバイスが「MAC」アドレスに基づいて区別されます。

MAC アドレス (英語: Media Access Control Address) は、文字通りメディア アクセス コントロール アドレスとして翻訳され、LAN アドレス、MAC アドレス、イーサネット アドレス、または物理アドレス (物理アドレス) とも呼ばれます。ネットワーク機器の位置を確認するために使用されるアドレス。 OSI モデルでは、3 番目のネットワーク層が IP アドレスを担当し、2 番目のデータリンク層が MAC アドレスを担当します。 MAC アドレスは、ネットワーク内のネットワーク カードを一意に識別するために使用されます。デバイスに 1 つ以上のネットワーク カードがある場合、各ネットワーク カードには一意の MAC アドレスが必要であり、今後も一意の MAC アドレスを持つことになります。

MAC アドレスは、物理アドレスおよびハードウェア アドレスとも呼ばれ、ネットワーク インターフェイス カード上の EPROM (通常はプログラムによって消去できるフラッシュ メモリ チップ) に書き込まれます。ネットワーク機器メーカー。コンピュータでは、IP アドレスと MAC アドレスはどちらも 2 進数で表現され、IP アドレスは 32 ビット、MAC アドレスは 48 ビットです。

MAC アドレスの長さは 48 ビット (6 バイト) で、通常は次のように 12 個の 16 進数で表されます。 00-16-EA-AE-3C-40 は MAC アドレスで、最初の 3 桁は MAC アドレスです。バイトの 16 進数 00-16-EA は、IEEE (電気電子技術者協会) によって割り当てられたネットワーク ハードウェアの製造元の番号を表し、その後の 3 バイトの 16 進数 AE-3C-40 は、ネットワーク ハードウェアのシリアル番号を表します。このメーカーのネットワーク製品（ネットワークカードなど）。 MAC アドレスが変更されない限り、MAC アドレスは世界で唯一のものです。比喩的に言えば、MAC アドレスは ID カードの ID 番号のようなものであり、一意です。

MAC の構造

ネットワーク内の各デバイスには、一意のネットワーク識別子があります。このアドレスは、MAC アドレスまたはネットワーク カード アドレスと呼ばれます。ネットワークによって生成される場合、機器メーカー ハードウェア内に書き込まれます。 MAC アドレスは 48 ビット (6 バイト) で、通常は 08:00:20:0A:8C:6D のように、2 つの 16 進数の間にコロンで区切られた 12 個の 16 進数で表されます。これは単なる MAC アドレスです。下図に示すように、最初の 3 バイトは OUI (Organizationally Unique Identifier) を表します。これは、メーカーを区別するために IEEE 登録管理機関によって各メーカーに割り当てられるコードです。最後の 3 バイトはメーカーによって割り当てられます。

MAC アドレスの最上位バイト (MSB) の下位 2 ビット (LSb) は、MAC アドレスがグローバルかローカルか、つまり U/L (Universal/Local) ビットを示します。が 0 の場合は、グローバル アドレスが存在することを意味します。すべての OUI ビットは 0 です。

MAC アドレスの最上位バイト (MSB) の下位最初のビット (LSb) は、MAC アドレスがユニキャストであるかマルチキャストであるかを示します。 0 はユニキャストを意味します。

MAC の役割

IP アドレスはロジックに基づいており、より柔軟で、ハードウェアによる制限がなく、覚えやすいです。 MAC アドレスはハードウェアとある程度一致しており、物理学に基づいており、特定のネットワーク ノードを識別できます。どちらのアドレスにもそれぞれ利点があり、条件に応じて異なるアドレスが使用されます。

インターネットにアクセスする方法のほとんどは、LAN を介してホストをまとめ、スイッチやルーターなどのデバイスを介してホストをインターネットに接続します。このため、特定のユーザーをどのように区別し、IP アドレスの盗難を防ぐかという問題が生じます。 IP アドレスは論理的な識別子にすぎず、誰でも変更できるため、ユーザーを特定するために使用することはできません。 MAC アドレスはそうではなく、ネットワーク カードに固定されています。理論的には、ハードウェア、つまりネットワーク カードが盗まれない限り、通常はなりすますことはできません。このMACアドレスの性質を利用して、LANではMACアドレスを利用して特定のユーザーを識別する方法が採用されています。

具体的な通信処理では、MAC アドレスと IP アドレスがスイッチ内の交換テーブルを介して 1 対 1 に対応付けられます。ローカル LAN 内のホストにデータ パケットが送信されると、スイッチはまずデータ パケットを受信し、スイッチング テーブルの対応関係に従ってデータ パケット内の IP アドレスを MAC アドレスにマッピングしてから、データ パケットを転送します。対応するホストの MAC アドレスにデータ パケットが送信されます。このように、ホストが IP アドレスを盗んだとしても、対応する MAC アドレスがないため、データ パケットを受信することはできません。送信プロセスは受信プロセスと同様です。

したがって、ローカル エリア ネットワークであろうとワイド エリア ネットワークであろうと、コンピュータが相互に通信するときの最終的なパフォーマンスは、データ パケットが何らかの形式のリンク上の最初のノードから開始され、次のノードから渡されることになります。ノードからノードへ、ノードは最終的に宛先ノードに送信されます。これらのノード間のデータ パケットの送信は、IP アドレスを MAC アドレスにマッピングする役割を担う ARP (アドレス解決プロトコル) によって完了します。

ID カードは個人の身元を証明するために使用されます。 ID カードは平日にはあまり役に立ちませんが、重要な瞬間には、その人のすべてを説明するために ID カードが必要になります。 IP アドレスと MAC アドレスの関連付けは、日常生活における人間と ID カードの関係に似ています。 IP アドレスは任意ですが、IP アドレスの ID を示すのは MAC アドレスだけであるためです。たとえば、IP アドレスの盗難を防ぐために、通常はスイッチ ポート バインディング (ポートの MAC テーブルは静的エントリを使用します) によって、各スイッチ ポートが 1 つのホストのみに接続されている場合に変更された MAC アドレスの盗難を防ぐことができます。スイッチのポート、IP アドレス、および MAC アドレス。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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