No entiendo por qué se necesitan direcciones MAC de Ethernet. ¿No pueden todas las computadoras simplemente conectarse a la red unificada y usar direcciones IP para comunicarse?
Por ejemplo, existe el siguiente mecanismo en Ethernet:
- La computadora con IP
192.168.1.1(X.1) quiere enviar un paquete a192.168.1.2(X.2) X.1utiliza ARP para obtener la MAC deX.2- Para ello,
X.1es necesario enviar un paquete a todos los ordenadores de la red; solo uno responderá X.1obtiene una MAC y envía el paquete
¿No sería más sencillo hacer un solo paso?
X.1envía un paquete a todas las computadoras de la red; SóloX.2lo procesarán, otros lo ignorarán.
La pregunta complementaria sería: ¿Por qué se necesitan direcciones IP si todos los dispositivos tienen direcciones MAC únicas?
Respuesta1
Eldiferentes capas de redestán ahí para permitir su intercambio por diferentes tecnologías.
Las dos capas de las que estás hablando aquí son las capas 2 y 3. La capa 2 en este escenario es Ethernet, de donde surgen las direcciones MAC, y la capa 3 es IP.
Ethernet solo funciona a nivel local, entre dispositivos de red conectados a un "enlace de datos" de red de transmisión, mientras que IP es un protocolo enrutable y, por lo tanto, puede apuntar a dispositivos en redes remotas.
Los requisitos de cada uno de estos son diferentes. Ethernet especifica una familia de tecnologías que permiten enviar y recibir paquetes entre dispositivos de red, mientras que IP define un protocolo que permite que paquetes de datos atraviesen múltiples redes.
Ninguno depende del otro, que es lo que da flexibilidad a las redes. Por ejemplo, puede optar por conectarse a su servicio de Internet mediante IP a través de Ethernet, pero en su red interna, puede optar por utilizar IP a través de... papel. Donde alguien escribe el contenido de cada paquete y lo lleva físicamente a otra máquina y lo escribe. Claramente, esto no sería particularmente rápido, pero aún así sería IP siempre que la persona lleve consigo los trozos de papel respetando las reglas de enrutamiento IP.
En el mundo real existen diferentes protocolos de enlace de datos y ya estás utilizando dos diferentes (aunque sus esquemas de direccionamiento son los mismos): 802.3 - ethernet y 802.11 - wifi.
A IP no le importa cuál sea la capa subyacente.
Del mismo modo, la IP se puede intercambiar por diferentes protocolos de capa de red (siempre que esto suceda para todos los participantes). ComoCajero automático.
Si bien no hay nada que impida directamente la creación de un protocolo que abarque tanto la capa 2 como la capa 3, sería menos flexible, menos atractivo y, por lo tanto, poco probable que se utilice.
Respuesta2
¿Dónde se tomaría esta decisión de procesar o ignorar el paquete? Ninguna respuesta es realmente satisfactoria:
1) ¿En el interruptor? Bueno, eso significaría que los conmutadores deben comprender todos los protocolos que determinan qué computadoras están interesadas en qué paquetes. Esto no sólo aumentaría el costo de los conmutadores y reduciría su velocidad, sino que haría que los cambios en el protocolo IP fueran mucho más difíciles de implementar.
2) ¿En el hardware de la interfaz Ethernet? Bueno, esto haría que la red fuera mucho más lenta ya que cada paquete de datos tiene que ir a cada máquina. Tecnologías como WiFi y puentes de redes con puentes más lentos serían imposibles. Sería imposible tener Ethernet funcionando a diferentes velocidades interoperando. Tecnologías como IPv6 o multidifusión IP requerirían cambios de hardware para implementarse en todas las estaciones finales Ethernet.
3) ¿En software? Bueno, esto haría que las computadoras fueran mucho más lentas, ya que tienen que lidiar con una cantidad mucho mayor de interrupciones en la interfaz de red. Todas las preocupaciones sobre puentes, VPN y Wifi mencionadas anteriormente también serían problemas.
Todo esto haría que Ethernet fuera inutilizable sin IP y significaría que se necesitarían cambios en Ethernet para realizar cambios en IP. Qué asco.
La separación de preocupaciones es buena.
Respuesta3
La dirección IP y las direcciones MAC operan en diferentes capas de laConjunto de protocolos de internet. Las direcciones MAC se utilizan para identificar máquinas dentro de la misma red de transmisión en la capa 2, mientras que las direcciones IP se utilizan en la capa 3 para identificar máquinas en diferentes redes.
Incluso si su computadora tiene una dirección IP, aún necesita una dirección MAC para encontrar otras máquinas en la misma red, ya que cada capa utiliza capas subyacentes. En la página mencionada anteriormente puede encontrar algunos diagramas interesantes que explican en detalle el conjunto de protocolos.
Respuesta4
Las redes Ethernet enfrentan un problema de congestión a medida que aumentan de tamaño. Esto, a su vez, puede obstruir la red e introducir retrasos. Este es uno de los factores que introdujo el concepto de subred. Pero, con las subredes, necesitamos una entidad adicional llamada enrutador para permitir que los paquetes viajen desde una máquina en una subred a una máquina en otra subred.
La distancia que recorre el cable Ethernet es otra preocupación importante, ya que puede limitar el éxito de las transmisiones si supera cierto límite. Esto trajo más entidades nuevas en forma de concentrador/repetidor.
Tenga en cuenta que no todos los mecanismos de comunicación utilizan la dirección MAC para la comunicación. PPP y HDLC no utilizan direcciones MAC para identificación.
Además, tenga en cuenta que algunas redes no utilizan Ethernet. Las redes Token Ring requieren una capa de enlace de datos diferente.
Si envía un paquete desde la red A a un dispositivo en la red B dirigiéndolo a través de la dirección mac del dispositivo en la red B, se descartará en la propia red A. Tenga en cuenta que incluso si hay un enrutador entre la red A y la red B, el enrutador descartará el paquete ya que el enrutador funciona recibiendo paquetes dirigidos a su dirección mac pero para una dirección IP diferente.
De los escenarios anteriores, queda muy claro que Internet no es una red plana debido a varias redes locales/privadas. También hay varias entidades de red entre el origen y el destino.
Dado que Internet no es una red plana, la dirección MAC no se utiliza para todos los tipos de comunicación y algunas redes requieren una capa de enlace de datos diferente a Ethernet, necesitamos una dirección IP para enrutarla al nodo deseado independientemente de la ubicación del nodo y esto. se logra con la capa de red.
Además, consulte una discusión similar enhttps://stackoverflow.com/questions/26290069/arp-vs-ip-why-do-we-need-both