MAC-Adresse
In jedem Ethernet-Frame (Datenpaket) befinden sich auch die Adressen für Sender (Quelle) und Empfänger (Ziel). Die Adressen sollen die beiden Stationen eindeutig identifizieren. Sie werden als MAC-Adressen, Hardware-Adressen, Ethernet-Adressen oder physikalische Adresse bezeichnet.
Die unterschiedlichen Bezeichnungen kommen daher, weil die MAC-Adresse den physikalischen Anschluss bzw. der Netzzugriffspunkt einer Station adressiert. Der physikalische Anschluss ist die Hardware. Zum Beispiel eine Netzwerkkarte oder Netzwerkadapter. Die Bezeichnung Ethernet-Adresse kommt daher, weil MAC-Adressen üblicherweise für Ethernet-Netzwerkkarten vergeben werden. Jede Netzwerkkarte besitzt eine eigene, individuelle MAC-Adresse. Sie wird einmalig hardwareseitig vom Hersteller konfiguriert und lässt sich im Regelfall nicht verändern.
Beim Empfang eines Datenpakets vergleicht die Empfangseinheit der Netzwerk-Station die MAC-Zieladresse mit der eigenen MAC-Adresse. Erst wenn die Adressen übereinstimmen, reicht die Empfangseinheit den Inhalt des Datenpakets an die höherliegende Schicht weiter. Wenn keine Übereinstimmung vorliegt, dann wird das Datenpaket verworfen.
Format einer MAC-Adresse
Alle bekannten Zugriffsverfahren mit einer MAC-Schicht, zum Beispiel Ethernet, Token Bus, Token Ring oder FDDI verwenden das gleiche MAC-Adressformat mit 48 Bit langen MAC-Adressen.
| I/G | U/L | OUI | OUA |
|---|---|---|---|
| 1. Bit | 2. Bit | 3. - 24. Bit | 25. - 48. Bit |
Die ersten beiden Bit der MAC-Adresse kennzeichnen die Art der Adresse. Das erste Bit hat eine besondere Bedeutung. Ist es gesetzt, dann handelt es sich um eine Gruppe von Rechnern (Multicast). Eine Adresse, bestehend aus lauter Einsen ist eine Broadcast-Adresse. Damit werden alle Rechner angesprochen.
- I/G = 0: Individual-Adresse (Unicast Address), Adresse für einen Netzwerkadapter
- I/G = 1: Gruppen-Adresse (Multicast Address), Ziel-Adresse für eine Gruppe von Stationen
- U/L = 0: universelle, weltweit eindeutige und unveränderbare Adresse
- U/L = 1: lokal veränderbare Adresse
Vom 3. bis zum 24. Bit wird der Hersteller der Netzwerkkarte gekennzeichnet. Man bezeichnet diese Bitfolge als Organizationally Unique Identifier (OUI). Da bei universellen Individual-Adressen die ersten beiden Bit auf "0" stehen, werden sie häufig in den OUI mit einbezogen.
Die Bitfolge vom 25. bis zum 48. Bit wird vom Hersteller vergeben. Man bezeichnet diese Bitfolge als Organizationally Unique Address (OUA).
Insgesamt stehen 7 bis 13 individuelle und eindeutige MAC-Adressen zur Verfügung.
Darstellung einer MAC-Adresse
Die 48 Bit der MAC-Adresse lässt sich als Bitfolge oder in kanonischer Form darstellen. Weil die Darstellung als Bitfolge zu lang ist, teilt man die 48 in 6 Oktette (jeweils 8 Bit) auf. Jedes Oktett wird dann als eine zweistellige hexadezimale Zahl dargestellt. Wichtig ist, vor der Umformung der dualen in die hexadezimale Darstellung wird das Oktett umgedreht (gespiegelt).
Bei der hexadezimalen Darstellung werden die hexadezimalen Zeichenpaare durch Bindestriche getrennt.
Beispiel für eine Umformung: 00110101 -> 10101100 = [1010][1100] = AC hex
| Bitfolge | Kanonische Form | |
|---|---|---|
| Beispiel 1 | 00110101 01111011 00010010 00000000 00000000 00000001 | AC-DE-48-00-00-80 |
| Beispiel 2 | 01001000 00101100 01101010 00011110 01011001 00111101 | 12-34-56-78-9A-BC |
MAC-Multicast- und MAC-Broadcast-Adressen
Gelegentlich kommt es vor, dass ein MAC-Frame an mehrere Stationen (Multicast) oder alle Stationen (Broadcast) eines Netzwerks gesendet werden sollen. Für diese Zwecke gibt es entsprechende Multicast- und Broadcast-Adressen. Sie existieren auch nur als Ziel-Adressen. Für spezielle Anwendungen gibt es standardisierte Multicast-Adressen. Für Broadcasts (MAC-Frames an alle Stationen) gibt es aber nur eine einzige Adresse. Sie lautet:
| Bitmuster | Kanonische Form | |
|---|---|---|
| Broadcast-Adresse | 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 11111111 | FF-FF-FF-FF-FF-FF |
Broadcasts können ein Netz sehr stark belasten, da in diesem Fall das ganze Netz für einen Augenblick mit einem einzigen Datenpaket belegt ist. Bei einem Broadcast-Sturm kann ein Netz sogar ganz zum Erliegen kommen. Nach Möglichkeit vermeidet man Broadcasts über Netzgrenzen hinweg.