MACアドレスは何に使用されますか。

ローカルネットワーク上のすべてのハードウェアには、ローカルルーターまたはサーバーによって割り当てられたIPアドレスに加えて、MACアドレスがあります。そのMACアドレスは?

本日の質疑応答セッションは、コミュニティ主導のQ&A Webサイトのグループである、Stack Exchangeの下位区分であるSuperUserの好意により提供されます。.

質問

SuperUser読者のVishnu Vivekは、MACアドレスとその機能に興味を持っています。

私はIPアドレスが階層的であることを理解しているので、インターネット中のルータはパケットを転送する方向を知っています。 MACアドレスでは、階層がないため、パケット転送はできません。そのため、MACアドレスはパケット転送には使用されません。.

私はそれが理由なくそこにあるとは思わない。それで私の質問は、パケット転送中にMACアドレスが正確に作用するのはどこかということです。?

確かにどこ？ MACアドレスの特定の機能は何ですか?

答え

SuperUserの寄稿者であるWerner Henzeは、MACアドレスの機能についてのいくつかの洞察を提供しています。

MACアドレスとは?

MACアドレスは、イーサネットベースのネットワークを機能させるための低レベルの基本です。.

ネットワークカードはそれぞれ固有のMACアドレスを持ちます。イーサネット上で送信されるパケットは、常にMACアドレスから送信され、MACアドレスに送信されます。ネットワークアダプタがパケットを受信して​​いる場合は、パケットの宛先MACアドレスとアダプタ自体のMACアドレスを比較しています。アドレスが一致すればパケットは処理され、そうでなければ破棄されます。.

特別なMACアドレスがあります。たとえば、1つはff：ff：ff：ff：ff：ffです。これは、ブロードキャストアドレスで、ネットワーク内のすべてのネットワークアダプタのアドレスです。.

IPアドレスとMACアドレスはどのように連携するのですか?

IPはイーサネットの上の層で使用されるプロトコルです。他のプロトコルとしては、例えばIPXがあります。.

コンピュータがあるIPアドレスx.x.x.xにパケットを送信しようとしている場合、最初のチェックは宛先アドレスがコンピュータ自体と同じIPネットワーク内にあるかどうかです。 x.x.x.xが同じネットワーク内にある場合は、宛先IPに直接到達できます。それ以外の場合は、パケットを構成済みルーターに送信する必要があります。.

1つは元のIPパケットのターゲットアドレス、もう1つはパケットの送信先となるデバイスのIPアドレスです（ネクストホップ、最後のどちらか一方）。宛先またはルーター）.

イーサネットはMACアドレスを使用するので、送信者はネクストホップのMACアドレスを取得する必要があります。そのために使用される特別なプロトコルARP（アドレス解決プロトコル）があります。送信者がネクストホップのMACアドレスを取得すると、そのターゲットMACアドレスをパケットに書き込み、そのパケットを送信します。.

ARPの仕組み?

ARP自体はIPやIPXのようにイーサネット上のプロトコルです。デバイスが特定のIPアドレスのMACアドレスを知りたい場合、「誰がIPアドレスyyyyを持っていますか？」と尋ねるブロードキャストMACアドレスにパケットを送信しますが、すべてのデバイスがそのパケットを受信します。 「それは私です。」というパケットで、質問しているデバイスは答えを受け取り、送信元MACアドレスが正しいMACアドレスであることがわかります。もちろん結果はキャッシュされるので、デバイスは毎回MACアドレスを解決する必要はありません。.

ルーティング

私はほとんど言及するのを忘れていました：MACアドレスに基づくルーティングはありません。低レベルのイーサネットおよびMACアドレスは、ネットワーク上のすべてのデバイスにしか到達できません。 同じ ネットワーク（有線または無線）。ルーターを挟んで2つのネットワークがある場合、ネットワークAの装置がネットワークBの装置のMACアドレスにパケットを送信することはできません。ネットワークAの装置にはネットワークBの装置のMACアドレスはありません。このMACアドレスへのパケットは、ネットワークA内のすべてのデバイスによって（同様にルータによって）廃棄されます。.

ルーティングはIPレベルで行われます。単に見ただけで、ルーターは「IPアドレスとMACアドレスはどのように連携するのですか？」のセクションで説明したとおりです。ルータは自身のMACアドレスではなくIPアドレスが異なるパケットを受信します。彼はそれから彼が直接ターゲットIPアドレスに達することができるかどうか確認します。もしそうなら、彼はパケットをターゲットに送信します。それ以外の場合は、ルータ自体にもアップストリームルータが設定されており、そのルータにパケットが送信されます。.

もちろん、複数のルータを設定することができます。あなたのホームルーターには上流ルーターが1つだけ設定されていますが、インターネットバックボーンでは大きなルーターは大きなルーティングテーブルを持っているので、すべてのパケットに最適な方法を知っています。.

MACアドレスのその他の使用例

1. ネットワークスイッチはすべてのポートで見たMACアドレスのリストを保存し、パケットを見る必要があるポートにだけパケットを転送します。.
2. 無線アクセスポイントは、アクセス制御にMACアドレスを使用することがよくあります。正しいパスフレーズを持つ既知のデバイス（MACアドレスは一意でデバイスを識別）へのアクセスのみを許可します。.
3. DHCPサーバーはMACアドレスを使用してデバイスを識別し、一部のデバイスに固定IPアドレスを割り当てます。.

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