Die Media Access Control-Adresse wird kurz MAC-Adresse genannt. Sie beschreibt die Netzwerkschnittstelle einer physikalischen Adresse. Die MAC-Adresse hat eine Länge von 48-Bit und ist immer eindeutig. Zum Einsatz kommen die MAC-Adressen bei WLAN und Bluetooth, aber auch bei Token Ring und Ethernet. Eine Erkennung des Herstellers ist in jeder Adresse fester Bestandteil.
Die MAC-Adresse wird in der Praxis häufig auch als physikalische Adresse benannt. Sie ist die eindeutige Kennzeichnung einer Schnittstelle eines Netzwerks.
Die MAC-Adresse
Es kommt bei den MAC-Adresse nicht darauf an, welche Technik für die Übertragung genutzt wird. Verwendet werden sie in den Bereichen Bluetooth, FDDI, Token Ring, WLAN oder Ethernet.
Wenn über das Ethernet ein IP-Paket übertragen werden soll, muss dieses entsprechend adressiert werden. Dies geschieht dann auf dem Layer 2 entweder an den zuständigen Router für eine Weitervermittlung oder direkt an den Zielrechner, beziehungsweise seine physikalische Adresse. In jedem Paket ist immer eine Zieladresse und eine Absenderadresse enthalten.
Wenn die eigene Layer 2 Adresse und die jeweilige Zieladresse des Frames im Ethernet übereinstimmt, wird der Frame von der Station an die jeweils höheren Schichten weitergegeben. Damit die IP-Adressen der jeweiligen MAC-Adressen gefunden werden kann, wird bei dem IPv4 DAS ARP, das Adress Resolution Protocol, benötigt.
So ist die MAC-Adresse aufgebaut
Wie die 48-Bit lange MAC-Adresse aufgebaut ist, ist explizit festgelegt. Die Art der jeweiligen Adresse wird über die ersten beiden Bits festgelegt. Diese bestimmen unter anderen, ob die Adresse eine Broadcast oder eine Multicast Adresse ist. Es kann sich auch um eine Einzeladresse handeln, die weltweit einzigartig ist. Danach folgt die Herstellererkennung, die sich bis Ende des dritten Bits zieht.
Es handelt sich dabei um die Erkennung des Herstellers der Hardware oder der Netzwerkkarte. Die Folge der einzelnen Bits wird als OUI, Organizationally Unique Identifier, bezeichnet und wird an die unterschiedlichen Hersteller von der IEEE vergeben.
Der Hersteller legt auch die letzten drei Bits der MAC-Adresse fest. Jede Folge von Bits wird durch ihn nur ein einziges Mal vergeben. Dadurch ist sichergestellt, dass die gesamte MAC-Adresse immer einzigartig ist. In der Regel erfolgt die Schreibweise in einer hexadezimalen Form, die einzelnen Bits werden also durch Doppelpunkte oder Bindestriche voneinander getrennt.
MAC-Adressen können unterschiedlich dargestellt werden
Bezüglich der Darstellungen von MAC-Adressen existieren unterschiedliche Arten. Eine grundsätzliche Unterscheidung wird zwischen der Bit-Reversed und der kanonischen Darstellung vorgenommen.Die kanonische Darstellung ist die häufigste Form der Darstellung. Wie bereits beschrieben besteht diese aus hexadezimalen, zweistelligen Zahlen, die in der Regel durch Bindestriche, seltener durch Doppelpunkte, voneinander getrennt sind.
Die non-canonical oder bit-reversed Form ist dagegen seltener zu finden. Beispielsweise wird diese bei dem Token Ring angewandt. Hier ist die Folge der Bits, verglichen mit der kanonischen Darstellungsform, umgekehrt.
So funktioniert die MAC-Adresse in einem Netzwerk
Die MAC-Adresse erfüllt hauptsächlich die Funktion, Frames auf dem Layer 2 zuzustellen. Wenn sich in demselben Subnetz eines IP-Netzwerks dieselbe IP-Zieladresse befindet, kann die Frame-Zustellung direkt an den Zielrechner, beziehungsweise an seine physikalische Adresse erfolgen.
Wenn die IP-Adresse sich allerdings in einem anderen Subnetz befindet, dann wird der Frame des Layer 2 an die Router MAC-Adresse adressiert. Das ist meist das Default-Gateway.
Zuständig ist dann im weiteren Verlauf der Router, um das Paket an den Zielrechner oder den nächsten Netzknoten zu vermitteln. Auf dem folgenden Abschnitt wird das Paket wieder zu einer MAC-Adresse gesendet. Die Source-MAC-Adresse des ursprünglichen Frames wird durch den Router durch seine eigene Ersetzt.
Verfügt ein Rechner über unterschiedliche Schnittstellen zu einem Netzwerk, dann hat dieser auch unterschiedliche MAC-Adressen. Wenn bei einer Netzwerkschnittstelle die Hardware ausgetauscht wird, findet auch eine Änderung der MAC-Adresse statt.
So funktionieren besondere MAC-Adressen
Neben den weltweit einzigartigen MAC-Adressen, die dazu dienen Netzwerkschnittstellen zu identifizieren, gibt es auch besondere MAC-Adressen, die Sonderfunktionen ausführen. Beispielsweise sind dies MAC-Broadcast- oder MAC-Multicast Adressen. Durch diese Adressen wird es möglich, Frames im Ethernet an alle oder mehrere Stationen von einer Broadcast Domain zu versenden. Im Ethernet besteht eine Broadcast Adresse lediglich aus Einsen und sieht folgendermaßen aus: FF-FF-FF-FF-FF-FF.
Ein Netz kann durch die Broadcasts stark beansprucht werden. Wenn zwischen den Switches parallele Verbindungen bestehen, kann ein Broadcast-Sturm ausgelöst werden. Die Konsequenz daraus kann sein, dass ein Netz vollständig lahmgelegt wird.
