Физическая адресация [MAC – адрес] 2 уровень OSI
Для любого обмена данными необходим способ идентификации источника и адресата. При общении между людьми используются имена.
Если окликнуть кого–то по имени, он услышит и ответит. Другие люди, которые находятся в той же комнате, тоже услышат сообщение, но не обратят на него внимания, поскольку оно адресовано не им.
В сетях Ethernet используется схожий метод идентификации узлов–источников и узлов назначения. Каждому подключенному к Ethernet узлу присваивается физический адрес, который служит его идентификатором в сети.
В процессе изготовления всем сетевым интерфейсам Ethernet даются физические адреса. Он называется адресом управления доступом к среде (MAC–адресом). MAC–адрес (адрес управления доступ к передающей среде. Стандартизированный адрес канального уровня, обязательный для каждого порта или устройства, подключенного к локальной сети. Другие устройства в сети используют MAC–адрес для поиска определенных сетевых портов, а также для создания и обновления таблиц и структур данных маршрутизации. В стандарте Ethernet MAC–адреса (имеют длину 6 байт) идентифицирует каждый узел источника и каждый узел назначения в сети.
Сети Ethernet прокладываются с помощью медных или оптоволоконных кабелей, соединяющих узлы и сетевые устройства. Они представляют собой канал связи между узлами.
Когда подключенный к Ethernet узел включается в обмен данными, он рассылает кадры со своим MAC–адресом в качестве источника и MAC–адресом предполагаемого получателя. Все принимающие узлы декодируют (преобразовать закодированную информацию в формат, доступный для чтения программой или пользователем) кадр и считывают MAC–адрес назначения. Если он соответствует настроенному MAC–адресу сетевой интерфейсной платы, она обрабатывает и сохраняет сообщение. Если MAC–адрес назначения не соответствует MAC–адресу узла, сетевой адаптер игнорирует сообщение.
Обмен данными в Ethernet
Стандартные протоколы Ethernet определяют многие аспекты сетевого обмена данными, включая формат и размер кадра, синхронизацию и кодировку.
Когда подключенные к сети Ethernet узлы отправляют сообщения, они форматируют их в соответствии со стандартами макета кадра. Кадры иначе называют протокольными блоками данных (PDU).
Формат кадров Ethernet определяет положение MAC–адресов получателя и источника.
Preamble – последовательность бит, по сути, не являющаяся частью ETH заголовка определяющая начало Ethernet фрейма.
DA (Destination Address) – MAC адрес назначения, может быть юникастом, мультикастом, бродкастом.
SA (Source Address) – MAC адрес отправителя. Всегда юникаст.
E-TYPE (EtherType) – Идентифицирует L3 протокол (к примеру, 0x0800 – Ipv4, 0x86DD – IPv6, 0x8100- указывает что фрейм тегирован заголовком 802.1q, и т.д. )
Payload – L3 пакет размером от 46 до 1500 байт – сами данные.
FCS (Frame Check Sequences) – 4 байтное значение CRC используемое для выявления ошибок передачи. Вычисляется отправляющей стороной, и помещается в поле FCS. Принимающая сторона вычисляет данное значение самостоятельно и сравнивает с полученным.
Логическая адресация [IP – адрес, сетевой адрес]
3 уровень OSI
Как правило, имя человека не меняется. Адрес же зависит от местожительства и может измениться. MAC–адрес узла не меняется, физически присвоен сетевому адаптеру и известен как физический адрес. Он остается неизменным, независимо от расположения узла в сети.
IP–адрес похож на адрес места жительства человека. Он называется логическим адресом (адрес сетевого уровня, обозначающий логическое, а не физическое сетевое устройство), поскольку присваивается логически, в зависимости от местонахождения узла.
Все сетевые устройства должны иметь уникальные адреса. Пример сетевого адреса – IP–адрес, присваивает узлу сетевой администратор на основе характеристик локальной сети.
Физический MAC–адрес и логический IP–адрес необходимы компьютеру для обмена данными в иерархической сети точно так же, как для отправки письма необходимо имя и адрес человека.