MAC-Adressen und Netzwerkkommunikation
Dieser Abschnitt erklärt die Rolle von MAC-Adressen in der Netzwerkkommunikation und den Prozess der Datenübertragung zwischen Rechnern.
Die Kommunikation zwischen zwei Rechnern beginnt mit einer Anfrage der Anwendungssoftware, die von der Netzwerksoftware in Datenpakete aufgeteilt und an die Netzwerkkarte gesendet wird.
Highlight: Die Übertragung der Datenpakete erfolgt in bitserieller Form.
Die Netzwerkkarte des Zielrechners prüft, ob der Datenstrom an sie adressiert ist, und nimmt ihn nur in diesem Fall auf. Die Adressierung erfolgt mittels MAC-Adressen (Media Access Control-Adressen oder Ethernetadressen).
Definition: MAC-Adressen sind 48 Bit (6 Byte) lange, weltweit einmalige Identifikatoren für Netzwerkkarten, die in hexadezimaler Schreibweise dargestellt werden.
Das IEEE vergibt die ersten 24 Bit der MAC-Adresse, während der Hersteller die anderen 24 Bit festlegt. Dies ermöglicht theoretisch die Adressierung von 2^48 Netzwerkkarten.
Vocabulary: Der ARP-Cache (Address Resolution Protocol Cache) speichert die Zuordnung von IP-Adressen zu MAC-Adressen für einen bestimmten Zeitraum.
Wenn ein Quellcomputer eine Anfrage an einen Zielrechner starten möchte, dessen MAC-Adresse unbekannt ist, wird ein Broadcast-Request gesendet. Die Netzwerkkarte mit der passenden IP-Adresse antwortet mit einem Reply, der sowohl die MAC- als auch die IP-Adresse enthält.
Example: Der Befehl "arp -a" in Windows oder Linux zeigt den aktuellen Inhalt des ARP-Caches an.
Die Vermittlung zwischen IP- und MAC-Adressen wird mittels des ICMP-Protokolls (Internet Control Message Protocol) durchgeführt, wobei ICMPv4 für IPv4 und ICMPv6 für IPv6 verwendet wird.