Ağ iletişimi için neden IPv4 | 6 yerine MAC adresleri kullanılamıyor? [kapalı]

TCP / IP ile diğer ilgili protokol ve teknolojileri okuyorum. MAC adresleri benzersiz (makul :) benzersiz ve aynı zamanda tüm ağ arayüzlerine atanmış büyük bir olasılık alanı (birkaç yüz trilyon) olarak tanımlanmıştır. Ağ iletişimi için MAC adresleri yerine IPv4 veya IPv6 adreslerinin kullanılmasının tarihsel ve teknik sebepleri nelerdir?

Temel bir şeyleri özlüyor muyum yoksa aptalca bir sebep mi var (ör. Eski teknolojinin üstüne inşa etmek)?

MAC adresi benzersiz olabilir, ancak nerede olduğunu gösteren sayı ile ilgili özel bir şey yok. MAC 00-00-00-00-00-00, gezegenin diğer tarafında olabilir 00-00-00-00-00-01.

IP, mantıksal olarak grup olarak ayırmak için (bir alt ağın ne olduğu) bir grup bilgisayar üzerinde hiyerarşik bir şekilde dayatılan keyfi bir numaralandırma şemasıdır. Bu gruplar arasında mesaj gönderme, her alt ağın izini tutmak zorunda kalmamak için, kendileri çoklu seviyelere ayrılmış yönlendirme tablolarıyla yapılır. Örneğin 17.x.x.x, Apple ağı içindedir. Oradan, Apple binlerce alt ağının her birinin nerede olduğunu ve onlara nasıl ulaşacağını bilecektir (bu bilgiyi başka kimsenin bilmesi gerekmez, sadece 17. bir şeyin Apple'a gittiğini bilmesi gerekir).

Bunu başka bir sistem çifti ile ilişkilendirmek de oldukça kolaydır. Bir Devlet Kimlik Numarasının var, eğer bu kimlik numarası sadece sana özelse neden bir posta adresine ihtiyacın olsun ki? Posta adresine ihtiyacınız var çünkü bu, sizinle iletişim için benzersiz varış yerinin nereye gitmesi gerektiğini tanımlayan keyfi bir sistemdir.

Çünkü yönlendirme masaları inanılmaz derecede büyük olacaktır.

IP adresleri hiyerarşik olarak tahsis edilmiştir, böylece bir yönlendirici adres öneklerine göre yolları gruplandırabilir. Şimdi ağda bulunan özerk sistemlerin sayısı bugünün donanımına uyacak kadar makul.

Öte yandan, MAC adreslerinin ağ üzerinden dağılımı rastgeledir ve topoloji ile tamamen ilgisizdir. Güzergah gruplaması imkansız olacak, her yönlendiricinin trafiği oradan geçiren her bir cihaz için güzergahları izlemesi gerekecek. Katman 2 anahtarlarının yaptığı budur ve belirli sayıda ana bilgisayarın çok ötesinde ölçeklenmez.

Dünya yalnızca ethernet üzerinde çalışmamaktadır (en azından tarihsel olarak). IP katmanı, altındaki donanım katmanından bağımsızdır.

PPP düğümleri Mac adreslerine sahip değil. Arcnet, token ring, fddi, hppi de. Bu diğer standartlar bugün için uygun olmayabilir, ancak ethernet gelecekte diğer teknolojilerle değiştirilebilir ve IP katmanına şeffaf olacaktır.

Yeni donanım protokollerini nasıl icat ettiğimize ve onları ethernet olarak adlandırdığımıza dair daha uzun bir tartışma var.

IP'nin hiyerarşik yönlendirmesine ek olarak, bunların MAC adreslerinden ayrı tutulması, aynı IP adresini (ve dolayısıyla mantıksal ağ topolojisini) korurken ağ kartınızı veya tüm bilgisayarınızı değiştirmenize olanak sağlar.

Bu soyutlama, çok daha esnek ve sürdürülebilir bir ağ oluşturmayı sağlar.

OSI modeline bir göz atın : http://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model

Bu, yönlendirme, katman 3 kavramı, fiziksel, katman 2 mekanizmasına dayalı kararlar vermenin neden anlamlı olmadığını açıklar.

Modern ağ iletişimi, uçtan uca iletişiminizi gerçekleştirmek için birçok farklı katmana bölünmüştür. Ağ kartınızın (mac adresi [fiziksel adres] tarafından adreslenen) yalnızca fiziksel ağındaki eşlerle iletişim kurmaktan sorumlu olması gerekir.

MAC adresinizle gerçekleştirmenize izin verilen iletişim, makinenizle fiziksel temas içinde bulunan diğer aygıtlarla sınırlı olacaktır. İnternette, örneğin, fiziksel olarak her bir makineye bağlı değilsiniz. Bu yüzden fiziksel olarak bağlı olmadığımız bir makine ile iletişim kurmamız gerektiğinde TCP / IP (katman 3, mantıksal adres) mekanizmasını kullanıyoruz.

b0fh haklıdır - ancak MAC adresleri her zaman benzersiz olmadığından da.

Sanallaştırma senaryolarında örneğin bakınız. Burada birden fazla ana bilgisayar aynı MAC adreslerine sahip sanal makinelere hizmet verebilir.

MAC adresleri için yönlendirme tabloları, listelenen bir MAC adresi olan hemen hemen her cihaza ihtiyaç duyacaktır. IP’yi İnternete yönlendirmek, 0.0.0.0/0. Ağ sınıfları için 10.0.0.0/8 172.16.0.0/16 ve 192.168.0.0/24 olarak ayrılırlar. Bunların çoğu, yönlendirme tablası büyüklüğünü daha da azaltan 172.16.0.0/12 ve 192.168.0.0/16 gibi toplanabilir.

Rotalar maskelerindeki bir bit sayısına göre ters sırada aranır. Bu, 192.168.0.0/16 için bir rota ve 0.0.0.0/0 için başka bir rota olduğunda (varsayılan rota) 192.168.100.0/24’e yönlendirmeyi sağlar.

EDIT: Başlangıçta, IP aralığı birkaç sınıfa ayrıldı; A, B ve C en önemlisidir. A sınıfı adres aralığının ilk yarısını, B'yi sonraki çeyreğe, C ise aralığın sonraki sekizini oluşturur. Bu sınıfların sırasıyla 8, 16 ve 24 bit maskeleri vardı. Daha sonra bu maskelerin katı kullanımı düşürülmüş ve adres tahsisi çeşitli boyutlarda gerçekleştirilmiştir.

Tahsisatın büyüklüğü her zaman 2'nin bir gücüdür ve her tahsisattaki en düşük ve en yüksek adres ayrılmıştır. Her tahsisat aynı zamanda bir yönlendirici için bir adrese sahip olacaktır. Bu genellikle en düşük veya en yüksek rezerve edilmemiş adrestir. En küçük pratik tahsisat, / 30 adresidir.

IPv6, internette görünebilecek en küçük tahsisi a / 64 ile aynı tahsisat biçimini kullanır. Tipik olarak ve ISS'ye tüm İnternet yönlendiricilerinin bilmesi gereken çok daha büyük bir tahsisat verilecektir. Beklenen tahsisler RFC'lerde belirtilir. ISS'nin kendi alt ağını nasıl yönlendireceğini ve hangi yönlendiricilerin hangi bağlantı yollarına yönlendirileceğini bilmesi gerekir. Bu, her mac adresinin nasıl yönlendirileceğini bilmekten çok daha kolaydır.

Bence üstesinden gelmeye çalıştıkları ana nokta, MAC adreslerinin satıcılar tarafından belirlendiği ve bu nedenle, arayüzler yapan çok çeşitli üreticilerden dolayı yerel bir alt ağa uygulanabilecek uyumlu bir adresleme şeması olmadığını düşünüyorum.

MAC adresleri, hedef adres yerel alt ağdayken kullanılır (örneğin, 192.168.0.x). Trafik yerel alt ağla eşleşmediğinde, bilgisayar yönlendirme tablosuna işaret eder. Genel olarak, yönlendirme tablosu, yerel alt ağla (0.0.0.0) eşleşmeyen herhangi bir trafiği, yerel ağ geçidine yönelterek, bu noktada MAC adresleriyle herhangi bir bağlantının tamamen ortadan kaldırıldığını söyleyecektir. MAC adreslerinin küresel olarak kullanılabilmesinin tek yolu, tamamen çalışamayacak olan tek, büyük, düz bir alt ağa sahip olmak olacaktır.

MAC adresi, aynı makinedeki farklı ethernet adaptörlerinde aynı olabilir. SUN, her makine için bir uniqe MAC adresine sahipti. Böylece SUN bilgisayarlarının ethernet kartlarının benzersiz bir MAC adresi yoktu, makine yaptı.

Böylece, makineyi iki farklı ağa bağladığınızda, her iki ağda da aynı MAC adresine sahipti.

MAC adresleri, ISO / OSI modelinde ve TCP / IP modelinde link katmanının adresleridir (2n) . MAC adreslerinin yerel bir ağ içindeki düğümleri bağlamak için kullanıldığı anlamına gelir (noktadan noktaya). IP adresleri, İnternet içerisindeki (uçtan uca) ağ katmanının (3.) adresleridir.

Her iki adres yalnızca katmanlarında kullanılır ve bunun dışında kullanılması amaçlanmamıştır.

Hedef bir IP adresinin MAC adresi sadece tek bir yerel yayın alanı içinde paket teslimatı için kullanışlıdır.

Buradaki insanlar IPv4 adresleri yerine MAC adreslerini kullanma probleminin yönlendirme olduğunu belirtti, çünkü yönlendirme tabloları büyük büyüyecek - ancak IPv4 yönlendiricileri varsayar. Küçük yönlendirme tablolarına sahip olmak mümkündür ve nasıl yapılacağını düşünüyorsanız, Düz ad alanı yönlendirmesini arayın. Bu tekniği açıklayan yazılardan biri de: http://www.cs.uiuc.edu/~caesar/papers/rofl.pdf

Hatırladığım kadarıyla MAC adresleri gerçekten Ethernet adresleri. Ethernet adresleri iki bölüme ayrılmıştır: bir satıcı bölümü - ethernet kartının vericisini ve satıcı tarafından atanan bir adres bölümünü tanımlayan bir satıcı bölümü. Onları benzersiz kılmak satıcıya kalmış - ya da değil.

Böylece 48 bitlik MAC adres alanı verimli bir şekilde kullanılmaz - yukarıda birkaç kez belirtildiği gibi - hiyerarşik olarak.

Adres, yerel bir CSMA ağ ağında benzersiz adreslere sahip olacak şekilde tasarlanmıştır.

En azından hatırladığım kadarıyla.

IP adresleri çok daha genel olarak ölçeklendirmek ve farklı bir sorunu çözmek için tasarlanmıştır.