Zašto su potrebne Ethernet / MAC adrese?

Ako ste još uvijek novi u cijeloj situaciji umrežavanja, onda to može biti malo neodoljivo kada prvi put počnete učiti o različitim vrstama uključenih adresa i kako oni rade zajedno. Današnji post SuperUser Q&A nastoji razjasniti konfuziju za znatiželjnog čitatelja.

Današnja sesija pitanja i odgovora dolazi nam ljubaznošću SuperUser-a, podjele Stack Exchangea, grupiranja web-lokacija za pitanja i odgovore u zajednici.

Slika je odobrena od Wikipedije.

Pitanje

Čitač SuperUser user2449761 želi znati više o potrebi za Ethernet / MAC adresama:

Ne razumijem zašto su potrebne Ethernet / MAC adrese. Sigurno su sva računala mogla biti spojena na jedinstvenu mrežu i koristiti IP adrese za komunikaciju?

Na primjer, u Ethernetu postoji sljedeći mehanizam:

Računalo s IP adresom 192.168.1.1 (X.1) želi poslati paket na adresu 192.168.1.2 (X.2).

X.1 koristi ARP za dobivanje MAC adrese X.2.

Da bi to učinio, X.1 mora poslati paket svim računalima u mreži i samo jedan će odgovoriti.

X.1 dobiva MAC adresu i šalje paket.

Bilo bi jednostavnije da to učinite u jednom koraku:

X.1 šalje paket svim računalima u mreži i samo će ga X.2 obraditi, a ostali će ga ignorirati.

Moje drugo pitanje je: Zašto su potrebne IP adrese ako svi uređaji imaju jedinstvene MAC adrese?

Zašto postoji potreba za Ethernet / MAC adresama?

Odgovor

Doprinosnik SuperUser Paul ima odgovor za nas:

Različiti mrežni slojevi dopuštaju im zamjenu za različite tehnologije. Dva sloja o kojima ovdje govorimo su Slojevi 2 i 3. Sloj 2 u ovom scenariju je Ethernet - od kojeg nastaju MAC adrese, a sloj 3 je IP.

Ethernet radi samo na lokalnoj razini između mrežnih uređaja koji su spojeni na "podatkovnu vezu" mreže, dok je IP rutabilni protokol i može ciljati uređaje na udaljenim mrežama.

Zahtjevi za svaki od ovih slojeva su različiti. Ethernet određuje obitelj tehnologija koje omogućuju slanje i primanje paketa između mrežnih uređaja, dok IP definira protokol koji omogućuje paketima podataka da prelaze više mreža.

Niti se ne oslanja na drugu, a to je ono što omogućuje fleksibilnost umrežavanja. Na primjer, možete se povezati s internetskom uslugom pomoću IP-a preko Etherneta, ali u vašoj internoj mreži možete odabrati korištenje IP-a na papiru (gdje netko zapisuje sadržaj svakog paketa i fizički ga prelazi na drugi stroj i unosi). Jasno je da to ne bi bilo osobito brzo, ali bi ipak bilo IP ako bi osoba koja nosi oko papira poštivala pravila IP usmjeravanja.

U stvarnom svijetu postoje različiti protokoli podatkovnih veza koje već koristite (iako su njihove sheme adresiranja iste): 802.3 - Ethernet i 802.11 - Wi-Fi.

IP ne zanima što je temeljni sloj. Isto tako, IP se može zamijeniti za različite protokole mrežnog sloja (pod uvjetom da se to dogodi za sve sudionike), kao što je Asinkroni način prijenosa (ATM).

Iako ne postoji ništa što izravno sprječava stvaranje protokola koji obuhvaća oba sloja 2 i 3, on bi bio manje fleksibilan, manje privlačan i stoga nije vjerojatno da će se koristiti.

Obavezno pročitajte ostatak živahne teme za raspravu putem veze ispod!

Imate li što dodati objašnjenju? Zvuk isključen u komentarima. Želite li pročitati više odgovora od drugih tehničkih korisnika Stack Exchangea? Pogledajte cjelokupnu temu za raspravu ovdje.