Γιατί χρειάζονται διευθύνσεις Ethernet / MAC;

Εάν είστε ακόμα νέοι σε όλο το δίκτυο, τότε μπορεί να είναι λίγο συντριπτικό όταν αρχίσετε να μαθαίνετε για τα διάφορα είδη διευθύνσεων και για το πώς συνεργάζονται. Η σημερινή θέση Q & A της SuperUser επιδιώκει να ξεκαθαρίσει τη σύγχυση για έναν περίεργο αναγνώστη.

Η σημερινή συνάντηση ερωτήσεων και απαντήσεων έρχεται σε επαφή με το SuperUser - μια υποδιαίρεση του Stack Exchange, μια κοινότητα που κατευθύνεται από τους ιστότοπους ερωτήσεων & απαντήσεων.

Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά της Wikipedia.

Το ερώτημα

Ο αναγνώστης SuperUser user2449761 θέλει να μάθει περισσότερα για την ανάγκη διευθύνσεων Ethernet / MAC:

Δεν καταλαβαίνω γιατί χρειάζονται διευθύνσεις Ethernet / MAC. Σίγουρα όλοι οι υπολογιστές θα μπορούσαν απλώς να συνδεθούν σε ένα ενοποιημένο δίκτυο και να χρησιμοποιήσουν τις διευθύνσεις IP για να επικοινωνήσουν?

Για παράδειγμα, στο Ethernet υπάρχει ο ακόλουθος μηχανισμός:

• Ένας υπολογιστής με τη διεύθυνση IP 192.168.1.1 (X.1) θέλει να στείλει ένα πακέτο στη διεύθυνση 192.168.1.2 (X.2).
• Το X.1 χρησιμοποιεί το ARP για να πάρει τη διεύθυνση MAC του X.2.
• Για να γίνει αυτό, το X.1 πρέπει να στείλει ένα πακέτο σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου και μόνο ένα θα απαντήσει.
• Το X.1 λαμβάνει μια διεύθυνση MAC και στέλνει το πακέτο.

Θα ήταν απλούστερο να το κάνουμε μόνο σε ένα βήμα:

• Το X.1 στέλνει ένα πακέτο σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου και μόνο το X.2 θα το επεξεργαστεί, οι άλλοι θα το αγνοήσουν.

Η άλλη ερώτησή μου είναι: Γιατί χρειάζονται διευθύνσεις IP εάν όλες οι συσκευές έχουν μοναδικές διευθύνσεις MAC?

Γιατί υπάρχει ανάγκη για διευθύνσεις Ethernet / MAC?

Η απάντηση

Ο συνεργάτης του SuperUser Paul έχει την απάντηση για εμάς:

Τα διαφορετικά επίπεδα δικτύου είναι εκεί για να μπορούν να ανταλλάσσονται για διαφορετικές τεχνολογίες. Τα δύο στρώματα που μιλάτε εδώ είναι τα Επίπεδα 2 και 3. Το Layer 2 σε αυτό το σενάριο είναι το Ethernet - από το οποίο προκύπτουν διευθύνσεις MAC και το Layer 3 είναι IP.

Το Ethernet λειτουργεί μόνο σε τοπικό επίπεδο μεταξύ συσκευών δικτύου που είναι συνδεδεμένες σε δίκτυο μετάδοσης δεδομένων "data link", ενώ το IP είναι ένα δρομολογημένο πρωτόκολλο και μπορεί να στοχεύσει συσκευές σε απομακρυσμένα δίκτυα.

Οι απαιτήσεις για κάθε ένα από αυτά τα επίπεδα είναι διαφορετικές. Το Ethernet καθορίζει μια οικογένεια τεχνολογιών που επιτρέπουν την αποστολή και λήψη πακέτων μεταξύ συσκευών δικτύου, ενώ το IP ορίζει ένα πρωτόκολλο που επιτρέπει στα πακέτα δεδομένων να διασχίζουν πολλαπλά δίκτυα.

Ούτε εξαρτάται από το άλλο, πράγμα που δίνει στην ευελιξία της δικτύωσης. Για παράδειγμα, μπορείτε να επιλέξετε να συνδεθείτε με την υπηρεσία Διαδικτύου χρησιμοποιώντας IP μέσω Ethernet, αλλά στο εσωτερικό σας δίκτυο, μπορείτε να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε IP πάνω σε χαρτί (όπου κάποιος γράφει τα περιεχόμενα κάθε πακέτου και περνάει φυσικά σε άλλο μηχάνημα και πληκτρολογήστε το). Σαφώς αυτό δεν θα ήταν ιδιαίτερα γρήγορο, αλλά θα εξακολουθούσε να είναι IP, υπό την προϋπόθεση ότι το άτομο που μεταφέρει τα κομμάτια χαρτιού σεβαστά τους κανόνες δρομολόγησης IP.

Στον πραγματικό κόσμο υπάρχουν διαφορετικά πρωτόκολλα σύνδεσης δεδομένων που χρησιμοποιείτε ήδη (αν και τα συστήματα διευθύνσεων τους είναι τα ίδια): 802.3 - Ethernet και 802.11 - Wi-Fi.

Το IP δεν ενδιαφέρει το υποκείμενο στρώμα. Ομοίως, το IP μπορεί να αντικατασταθεί για διαφορετικά πρωτόκολλα στρώματος δικτύου (υπό την προϋπόθεση ότι συμβαίνει για όλους τους συμμετέχοντες) όπως η λειτουργία ασύγχρονης μεταφοράς (ATM).

Ενώ δεν υπάρχει τίποτα που να εμποδίζει άμεσα τη δημιουργία πρωτοκόλλου που να περιλαμβάνει τόσο τα επίπεδα 2 όσο και το 3, θα ήταν λιγότερο ευέλικτο, λιγότερο ελκυστικό και συνεπώς απίθανο να χρησιμοποιηθεί.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε διαβάσει το υπόλοιπο ζωντανό νήμα συζήτησης μέσω του παρακάτω συνδέσμου!

Έχετε κάτι να προσθέσετε στην εξήγηση; Απενεργοποιήστε τα σχόλια. Θέλετε να διαβάσετε περισσότερες απαντήσεις από άλλους τεχνολογικούς χρήστες Stack Exchange; Δείτε το πλήρες νήμα συζήτησης εδώ.