Alasan untuk MAC dan alamat IP

Jika komputer saya memiliki alamat IP, mengapa perlu alamat MAC?

tanpa masuk ke model OSI, lapisan TCP, dll .:

Dulu, jaringan telah dibuat: beberapa komputer akan berkomunikasi satu sama lain untuk berbagi sesuatu. Untuk melakukan itu, mereka perlu tahu siapa yang berbicara dan siapa yang sedang diajak bicara. Jadi, alih-alih memberi nama masing-masing komputer, kami memberi mereka ID. ID ini disebut alamat MAC, adalah identitas unik masing-masing komputer.

(ok, identifikasi setiap kartu jaringan, tetapi saat itu, Anda dapat memikirkan satu alamat MAC untuk setiap komputer).

Tidak ada spesifikasi unik tentang bagaimana komputer akan berbicara satu sama lain: banyak protokol muncul: TCP / IP, IPX / SPX, dan sebagainya. Setiap protokol akan menentukan hal-hal karena mereka pikir tidak masalah. Sebagai contoh, IPX / SPX akan menangani setiap komputer menggunakan alamat MAC dan beberapa informasi lebih lanjut.

Tetapi protokol TCP / IP dirancang sedikit berbeda: mereka memutuskan bahwa memiliki alamat virtual, yang terbuat dari 4 byte (0,0.0.0 hingga 255.255.255.255) sudah cukup, dan bahkan lebih mudah untuk dikelola: tidak masalah jika kartu jaringan Anda semua memiliki alamat MAC yang sama atau tidak, kami akan mengelompokkan komputer kami sehingga semua alamat TCP / IP yang dimulai dengan 10.0.xx adalah bagian dari grup teknik, dan kartu 10.1.xx adalah printer, dan. ..

Jadi, jika alamat TCP / IP perlu berkomunikasi dengan yang lain, cukup gunakan alamat TCP / IP. Tetapi perangkat jaringan perlu tahu ke kartu jaringan mana pesan itu dikirimkan, sehingga mereka, entah bagaimana, menerjemahkan alamat TCP / IP ke alamat MAC.

Mengapa tidak menghilangkan MAC saja dan sebaliknya hanya menggunakan TCP / IP?

beberapa alasan:

• mudah untuk mengelompokkan alamat TCP / IP,
• semua perangkat dibangun untuk menangani alamat MAC, dalam persyaratan tingkat rendah itu, dan perlu diubah
• meskipun sebagian besar (saya pikir: -P), beberapa protokol lain masih digunakan dan mereka bergantung pada alamat MAC

Alamat MAC dan alamat IP beroperasi pada berbagai lapisan suite protokol internet . Alamat MAC digunakan untuk mengidentifikasi mesin dalam jaringan siaran yang sama pada lapisan 2, sedangkan alamat IP digunakan pada lapisan 3 untuk mengidentifikasi mesin di seluruh jaringan yang berbeda.

Bahkan jika komputer Anda memiliki alamat IP, masih memerlukan alamat MAC untuk menemukan mesin lain di jaringan yang sama (terutama router / gateway ke seluruh jaringan / internet), karena setiap lapisan menggunakan lapisan yang mendasarinya. Pada halaman yang disebutkan sebelumnya Anda dapat menemukan beberapa diagram yang bagus menjelaskan protokol suite secara detail.

Ketika Anda memahami bahwa komunikasi IP-ke-IP sebenarnya hanya serangkaian komunikasi MAC-ke-MAC yang terjadi di setiap router hop, maka Anda akan melihat mengapa keduanya diperlukan.

Header IP dari sebuah paket yang meninggalkan workstation Anda ke IP di subnet yang berbeda akan mempertahankan IP sumber dan IP tujuan, melupakan NAT untuk saat ini. [Nanti, saya akan membahas apa yang terjadi ketika tujuan berada di dalam subnet yang sama.] Header Ethernet berisi MAC sumber Anda dan MAC tujuan dari gateway default Anda. Tidak ada pengetahuan tentang tujuan akhir MAC dari sudut pandang Anda. Router pertama itu akan menulis ulang MAC sumber ke dirinya sendiri dan MAC tujuan ke router berikutnya, dan seterusnya, hingga paket tiba di router terakhir yang terhubung langsung ke subnet tujuan.

Untuk mencoba ilustrasi sederhana, pertimbangkan header L2 / L3 sebagai paket bergerak dari IP sumber (sIP) ke IP tujuan (dIP) dan sumber dan tujuan MAC ditulis ulang di sepanjang jalan - fs = sumber pertama dan ld = last-destination, dan r1-r3 adalah router:

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

Setiap sakelar L2 yang terlibat tidak akan mengubah alamat MAC.

Sekarang untuk komunikasi ke IP lain dalam subnet Anda, komunikasi MAC langsung diperlukan, tetapi untuk mendapatkan bahwa addr MAC memerlukan protokol ARP yang menggunakan siaran di subnet untuk menemukannya. Omong-omong, ini adalah bagaimana workstation Anda mendapatkan alamat MAC gateway default Anda yang harus ada di subnet yang sama.

Tidak ada yang secara fisik menghentikan Anda dari mendesain jaringan yang hanya memiliki alamat IP untuk L2 dan L3. Kemudian 'ethernet switch' akan mempelajari alamat SIP dari paket yang masuk dan membanjiri atau meneruskan menuju alamat DIP.

Namun jaringan ini hanya akan mendukung IP, ketika IPvX generasi mendatang datang, itu tidak akan berfungsi, karena 'ethernet switch' tidak dapat mendukung protokol itu. Anda juga tidak dapat menjalankan berbagai protokol lain, seperti IPX dan AppleTalk, atau beberapa protokol baru yang Anda kembangkan dan uji di rumah Anda.

Lapisan abstraksi meningkatkan kecepatan pengembangan dan mendorong inovasi, karena Anda tidak perlu membangun kembali seluruh rumah untuk mengganti jendela.

Sekarang Anda bisa menjalankan switch ethernet yang sama dan memigrasikan jaringan Anda di antara dari IPX ke IPv4 ke IPv6, tanpa menyentuh LAN Anda sama sekali.

Alamat IP dan alamat MAC melayani tujuan yang berbeda (tetapi penting):

Alamat MAC mendapatkan bingkai dari satu NIC ke yang berikutnya. Alamat IP mendapatkan paket dari satu Komputer ke Server

Jadi diberikan yang berikut ini:

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

Apa yang mengarahkan paket ke dari "Sumber" ke "Tujuan" adalah alamat IP. Tetapi yang membawa paket dari Source Computer ke RouterA, dan kemudian dari RouterA ke RouterB, dan kemudian dari RouterB ke Destination adalah alamat MAC.

Anda dapat melihat hubungan dalam ilustrasi ini :

Protokol IP memberikan dasar untuk mendukung gagasan tentang subnet dan perutean . Ini berarti IP tidak menganggap tujuan Anda berada di jaringan yang sama - jika tidak, lalu lintas Anda harus diteruskan melalui perangkat perantara seperti router. IP memiliki bidang TTL / Hop Limit dan yang mendukungnya.

Ethernet mengasumsikan bahwa MAC tujuan dapat secara langsung dijangkau ketika data dikirimkan dari antarmuka-nya. Ethernet awalnya dirancang ketika cara paling umum untuk menghubungkan komputer dalam suatu jaringan adalah melalui topologi bus fisik. Meskipun hampir semua lalu lintas Ethernet kabel diaktifkan sekarang, secara logis itu masih berfungsi seperti topologi bus. Jadi asumsi mendasar dengan Ethernet adalah bahwa node dengan MAC tujuan secara fisik berada di jaringan yang sama. Tidak ada asumsi seperti itu dengan IP.

Saya kira Anda bisa "meretas" Ethernet untuk melakukan subnet dan perutean, tetapi Anda mungkin juga merekayasa protokol yang tidak bergantung pada detail tingkat rendah dan asumsi Ethernet, dan itulah sebabnya kami memiliki IP.

Agar sesederhana mungkin:

Sebuah Mac Alamat adalah alamat fisik atau virtual card atau jaringan antarmuka NIC Anda. Dari komputer di sudut pandang jaringan, itu adalah alamat fisik kartu NIC komputer itu. Ini digunakan untuk membawa informasi ke komputer pada Layer 2 dari model OSI.

The alamat IP diperlukan pada lapisan 3. Anda memerlukannya untuk berkomunikasi dengan komputer pada subnet yang berbeda dan devices.The IP Address memverifikasi "di mana" perangkat berada dalam jaringan.

The alamat IP dan Alamat Mac yang digunakan bersama-sama. Address Resolution Protocol digunakan untuk menghubungkan keduanya bersama-sama dengan menyelesaikan Alamat IP ke Alamat Mac di dalam Lapisan Link dalam satu jaringan.

Anda mungkin ingin juga memeriksa di sini untuk penjelasan yang lebih mendalam.

Alamat MAC merupakan perangkat keras yang dirangkai, sistemnya konstan dan berbeda di jaringan kami yang dibuat oleh vendor yang berbeda memiliki jangkauan mac addres yang sangat berbeda sehingga sulit untuk diatur sebagai jaringan. Tetapi menggunakan alamat ip, kita dapat mengatur perangkat di jaringan di arange yang merupakan alamat simultan. kami juga tidak dapat mengirim alamat mac kami ke jaringan luar

Untuk mulai dengan, ini adalah pertanyaan yang sangat bagus, yang menyentuh fondasi jaringan dasar. Intinya pertanyaan Anda adalah, kami tidak benar-benar membutuhkan alamat MAC untuk mencapai konektivitas. Secara teoritis, jaringan dapat dibangun dengan mengimplementasikan alamat IP sendiri! Namun, beberapa kesulitan praktis mungkin timbul karena menggunakan skema semacam itu. Jika Anda berharap untuk secara manual menetapkan alamat IP untuk setiap perangkat jaringan, maka Anda dapat menghindari jebakan besar. Namun, jika Anda perlu secara otomatis menetapkan alamat IP, seperti ketika ada terlalu banyak node jaringan untuk dikelola secara manual, maka tidak ada cara untuk memastikan setiap node dialokasikan tepat satu alamat IP, atau jumlah yang telah ditentukan sebelumnya, karena Anda tidak dapat memberi tahu satu dari yang lain, kecuali entitas distribusi alamat dapat secara unik dan tegas mengidentifikasi perangkat yang meminta, misalnya berdasarkan alamat MAC-nya, yang dianggap unik untuk perangkat apa pun di LAN. Perangkat yang tidak dapat diidentifikasi tersebut berulang kali dapat meminta alamat IP tambahan dan, pada akhirnya, mendatangkan malapetaka pada kelangsungan jaringan. Kembali ke topik, yang Anda perlukan untuk membangun jaringan IP-only, adalah membiarkan Lapisan Tautan Adaptor antarmuka jaringan melewati bingkai data apa pun yang diterimanya, langsung ke Lapisan Jaringan, terlepas dari jenis alamat MAC yang sebanding, di mana ia dapat difilter menurut alamat IP tujuan, alih-alih difilter di Lapisan Data. Hanya untuk mengilustrasikan konsep tersebut, anggaplah sebuah jaringan dibangun dengan menghubungkan port UART RS-232: perangkat UART tidak memiliki alamat MAC, atau pengidentifikasi unik lainnya, dalam hal ini, namun Anda dapat membangun jaringan lokal menggunakan UART dan alamat IP sendirian, menyediakan Anda menginstal driver UART yang tepat. Semoga bagian ini memberi Anda wawasan tentang masalah ini.