Чому не можна використовувати MAC адреси замість IPv4 | 6 для роботи в мережі? [зачинено]

Я читаю про TCP / IP та інші пов'язані протоколи та технології. MAC-адреси описуються як (розумно :) унікальні та мають великий простір можливостей (кілька сотень трильйонів), при цьому призначаються всім мережевим інтерфейсам. Які історичні та технічні причини, чому IPv4 або IPv6 адреси використовуються замість MAC-адреси для спілкування в Інтернеті?

Я пропускаю щось фундаментальне чи це просто дурна причина (наприклад, побудова на основі застарілих технологій)?

MAC-адреса може бути унікальною, але немає нічого особливого в тому числі, яке вказувало б, де вона знаходиться. MAC 00-00-00-00-00-00може бути з іншого боку планети з 00-00-00-00-00-01.

IP - це довільна схема нумерації, накладена ієрархічно на групу комп'ютерів, щоб логічно виділити їх як групу (ось що таке підмережа). Надсилання повідомлень між цими групами здійснюється за допомогою маршрутизації таблиць, розділених на кілька рівнів, щоб нам не потрібно було відслідковувати кожну окрему підмережу. Наприклад, 17.x.x.xзнаходиться в мережі Apple. Звідти Apple дізнається, де знаходиться кожна її тисяча підмереж і як дістатися до них (ніхто більше не повинен знати цю інформацію, їм просто потрібно знати, що 17. все йде в Apple).

Це також досить просто пов'язати це з іншою парою систем. У вас є державний ідентифікаційний номер, навіщо вам потрібна поштова адреса, якщо цей ідентифікаційний номер вже унікальний тільки для вас? Поштова адреса вам потрібна, тому що це довільна система, яка описує, куди має дістатися унікальне призначення для зв’язку з вами.

Тому що таблиці маршрутизації стали б неможливо великими.

IP-адреси розподіляються ієрархічно, тому маршрутизатор може групувати маршрути за адресами префіксів. Кількість автономних систем, присутніх в мережі зараз, є достатньо розумною, щоб вписатися в сучасне обладнання.

З іншого боку, розподіл MAC-адрес по всій мережі є випадковим і повністю не пов'язаним з топологією. Групування маршрутів було б неможливим, кожен маршрутизатор повинен був би відслідковувати маршрути для кожного пристрою, який ретрансляє трафік через нього. Це те, що роблять комутатори рівня 2, і це не значно перевищує певну кількість хостів.

Світ працює не виключно по ethernet (принаймні історично). IP-рівень не залежить від апаратного рівня під ним.

PPP-вузли не мають Mac-адрес. Ні arcnet, token ring, fddi, hppi. Ці інші стандарти можуть бути не настільки актуальними сьогодні, але в майбутньому мережа Ethernet може бути замінена іншими технологіями, і це буде прозорим для рівня IP.

Існує довша дискусія про те, як ми продовжуємо вигадувати нові апаратні протоколи та називати їх ethernet, але я відхиляюся ...

На додаток до ієрархічної маршрутизації IP, розділення їх від MAC-адрес дозволяє змінити мережеву карту або весь комп'ютер, зберігаючи ту саму IP-адресу (і, отже, логічну топологію мережі).

Ця абстракція дозволяє зробити набагато більш гнучкими та бездоганними мережі.

Погляньте на модель OSI : http://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model

Це пояснює, чому не має сенсу приймати маршрутизацію, концепцію рівня 3, рішення, засновані на фізичному, шарі 2, механізмі.

Сучасна мережа розбита на багато різних шарів, щоб досягти вашої комунікації. Ваша мережна карта (те, на що адресується mac-адреса [фізична адреса]), повинна відповідати лише за спілкування з однолітками у її фізичній мережі.

Спілкування, яке вам дозволяється здійснювати зі своєю MAC-адресою, обмежується лише іншими пристроями, які знаходяться у фізичному контакті з вашою машиною. Наприклад, в Інтернеті ви фізично не підключені до кожної машини. Ось чому ми використовуємо механізм TCP / IP (шар 3, логічна адреса), коли нам потрібно спілкуватися з машиною, до якої фізично ми не пов'язані.

b0fh вірно - але також тому, що MAC адреси не завжди є унікальними.

Дивіться, наприклад, сценарії віртуалізації. Тут кілька хостів можуть обслуговувати віртуальні машини з однаковими MAC-адресами.

Таблиці маршрутизації для MAC-адрес знадобиться майже кожному пристрою із переліченою MAC-адресою. Маршрутизація до Інтернету для IP - це один запис 0.0.0.0/0. Для мережевих класів вони розбиваються на 10.0.0.0/8 172.16.0.0/16 та 192.168.0.0/24. Багато з них можна об'єднати, наприклад, 172.16.0.0/12 та 192.168.0.0/16, що ще більше зменшує розмір таблиці маршрутизації.

Шляхи шукають у зворотному порядку до кількості бітів у масці. Це змушує маршрутизацію до 192.168.100.0/24 працювати, коли є маршрут для 192.168.0.0/16 та інший для 0.0.0.0/0 (маршрут за замовчуванням).

EDIT: Спочатку діапазон IP був розбитий на кілька класів; A, B і C є найбільш значущими. Клас A склав першу половину адресного діапазону, B - наступну чверть, а C - наступну вісім діапазону. Ці класи мали маски відповідно 8, 16 та 24 біт. Пізніше суворе використання цих масок було відмінено, і виділення адреси було здійснено в різних розмірах.

Розмір виділення завжди є потужністю 2, а найнижча та найвища адреса в кожному виділенні зарезервована. Кожен розподіл також матиме адресу для маршрутизатора. Це часто найнижча або найвища незарезервована адреса. Найменший практичний розподіл - це адреса / 30.

IPv6 використовує ту саму форму розподілу з / 64 найменшим розміщенням, яке може з’явитися в Інтернеті. Як правило, і провайдеру надаватимуться значно більші розміри, про що потрібно знати про Інтернет-маршрутизатори. Очікувані асигнування вказані в RFC. Інтернет-провайдер повинен знати, як маршрутизувати власну підмережу та які адреси для маршрутизації до яких маршрутизаторів, що з'єднують між собою. Це значно простіше, ніж знати, як маршрутизувати кожен mac-адресу.

Я думаю, що головним моментом, який вони намагаються вирішити, є те, що MAC-адреси визначаються постачальниками, тому не існує цілісної схеми адресації, яку можна було б дотримуватись у локальній підмережі через велику кількість виробників, які створюють інтерфейси.

MAC-адреси використовуються, коли адреса призначення знаходиться в локальній підмережі (наприклад, 192.168.0.x). Коли трафік не відповідає локальній підмережі, комп'ютер посилається на таблицю маршрутизації. Як правило, таблиця маршрутизації повідомляє про будь-який трафік, який не відповідає локальній підмережі (0.0.0.0), щоб перейти до локального шлюзу, і в цей момент будь-яка приналежність до MAC-адрес повністю позбавлена. Єдиним способом використання MAC-адрес у глобальному масштабі було б мати одну, величезну плоску підмережу, яка була б абсолютно непрацездатною.

MAC-адреса може бути однаковою для різних адаптерів Ethernet на одній машині. У кожної машини SUN була одна MAC-адреса uniqe. Отже, картки Ethernet для комп'ютерів SUN не мали жодної унікальної MAC-адреси, як це робила машина.

Отже, коли ви підключили апарат до двох різних мереж, він мав однакову MAC-адресу в обох мережах.

MAC-адреси - це адреси шару зв'язку (2n) в моделі ISO / OSI та моделі TCP / IP . Це означає, що MAC-адреси використовуються для підключення вузлів всередині локальної мережі (точка-точка). IP-адреси - це адреси мережевого рівня (3-го) всередині Інтернету (від кінця до кінця).

Обидві адреси використовуються лише у своєму шарі і не призначені для використання поза ним.

MAC-адреса цільової IP-адреси корисна лише для доставки пакетів у межах одного локального широкомовного домену.

Люди тут заявляли, що проблема використання MAC-адреси замість IPv4-адрес полягає в маршрутизації, оскільки таблиці маршрутизації зростатимуть великими - однак це передбачає маршрутизатори IPv4. Можливо, є невеликі таблиці маршрутизації, і якщо вас цікавить як, шукайте плоскі маршрутизації простору імен. Один з робіт, що описують цю техніку, є цей: http://www.cs.uiuc.edu/~caesar/papers/rofl.pdf

Я пам'ятаю, що MAC-адреси - це дійсно Ethernet-адреси. Адреси Ethernet поділяються на дві частини: частина постачальника - яка ідентифікує постачальника картки Ethernet та адресу, яку присвоює постачальник. Саме постачальник повинен зробити їх унікальними - чи ні.

Таким чином, 48-бітний MAC-адрес не використовується ефективно, а також - як було сказано кілька разів вище - ієрархічно.

Адреса призначена для унікальних адрес у локальній мережі CSMA.

Принаймні, до найкращого, що я пам'ятаю.

IP-адреси призначені для масштабування в більш загальному масштабі та вирішення іншої проблеми.