عناوين MAC وجدول العناوين

تملك كل واجهة شبكة عنوان MAC (عنوان التحكم في الوصول إلى الوسائط)، وهو معرّف عتادي فريد يثبته المُصنّع في الجهاز. وبينما يمكن أن تتغير عناوين IP عند انتقال الجهاز بين الشبكات، يظل عنوان MAC عادةً مرتبطًا بالعتاد ولا يتغير. تعتمد المبدّلات بالكامل على عناوين MAC لتمرير الإطارات، لذا فإن فهمها ضروري لفهم طريقة عمل شبكة LAN.

يتكون عنوان MAC من 48 بت، ويُكتب عادةً على هيئة اثني عشر رقمًا سداسيًا عشريًا في ستة أزواج، مثل 00:1A:2B:3C:4D:5E. يمثل كل زوج بايتًا واحدًا. أما النقطتان (أو الشرطتان أو النقاط أحيانًا) فهما تفصلان الأزواج لتسهيل القراءة فقط. ويتيح هذا التنسيق عددًا هائلًا من العناوين الممكنة، بما يكفي لتعريف عتاد الشبكات تعريفًا فريدًا في أنحاء العالم.

يتكون عنوان MAC من جزأين:

• أول 24 بت — OUI (المعرّف الفريد تنظيميًا): يحدد المُصنّع، وتعيّنه IEEE.
• آخر 24 بت: قيمة فريدة يعيّنها المُصنّع لذلك الجهاز تحديدًا.

ويجعل الجزآن معًا كل عنوان MAC فريدًا عالميًا. ويمكنكم غالبًا البحث عن OUI لتحديد مُصنّع الجهاز.

يُسمى MAC أحيانًا BIA (العنوان المثبّت في العتاد) لأنه يُضبط في البرامج الثابتة للعتاد. ومع ذلك، تستطيع أنظمة التشغيل الحديثة انتحال العنوان أو تجاوزه برمجيًا، فتقدم عنوان MAC مختلفًا. وقد يفعل المهاجمون ذلك لتجاوز عوامل التصفية، كما تعمل ميزات الخصوصية على جعل عناوين MAC عشوائية في شبكات Wi-Fi. لذلك، ورغم ثبات MAC عادةً، فإنه ليس غير قابل للتغيير تمامًا.

يحتفظ المبدّل بـجدول عناوين MAC (ويُسمى أيضًا جدول CAM، اختصارًا لـ Content Addressable Memory) يربط كل عنوان MAC معروف بمنفذ المبدّل الذي يوجد عليه الجهاز صاحب ذلك العنوان. وهذا الجدول هو جوهر عملية التبديل؛ إذ يُرجع كل قرار تمرير إليه. ويبنيه المبدّل ويحدّثه تلقائيًا من خلال مراقبة عناوين المصدر في الإطارات الواردة.

يمتلئ الجدول من خلال التعلّم. ففي كل مرة يدخل فيها إطار إلى منفذ، يقرأ المبدّل عنوان MAC المصدر ويسجل ذلك العنوان مع رقم المنفذ الوارد. وإذا أرسل عنوان MAC نفسه لاحقًا من منفذ مختلف — بسبب انتقال جهاز — يحدّث المبدّل الإدخال. ويحافظ هذا التعلّم المستمر على تطابق الجدول مع تخطيط الشبكة الفعلي.

تكون معظم إدخالات الجدول ديناميكية؛ إذ يتعلمها المبدّل تلقائيًا وتُزال بعد فترة من الصمت. ويمكن للمسؤولين أيضًا إضافة إدخالات ثابتة تربط عنوان MAC محددًا بمنفذ معين بصورة دائمة، وهو أمر مفيد للخوادم المهمة أو لأغراض الأمان. ولا تتقادم الإدخالات الثابتة، كما أنها تتغلب على السلوك المتعلَّم، مما يمنح تحكمًا دقيقًا عند الحاجة.

لجدول MAC حجم محدود. فلا يستطيع المبدّل الاحتفاظ إلا بعدد معين من الإدخالات. ويمكن للمهاجم استغلال ذلك من خلال إغراق MAC، بإرسال عدد كبير من الإطارات ذات عناوين MAC مصدر مزيفة لملء الجدول. وعند امتلائه، قد يعود المبدّل إلى إغراق جميع الإطارات كما يفعل المحور، مما يتيح للمهاجم التنصّت على حركة البيانات. وتدافع حماية المنفذ ضد ذلك من خلال تقييد عدد عناوين MAC المسموح بها لكل منفذ.

احرصوا على التمييز بين نوعي العناوين:

• عنوان MAC — في الطبقة الثانية، عتادي، وتستخدمه المبدّلات داخل الشبكة المحلية.
• عنوان IP — في الطبقة الثالثة، منطقي، ويُستخدم للتوجيه بين الشبكات.

يحتفظ الجهاز بعنوان MAC عند انتقاله داخل الشبكة المحلية، لكنه يحصل على عناوين IP جديدة عند انتقاله إلى شبكات جديدة. تستخدم المبدّلات عناوين MAC، بينما تستخدم الموجّهات عناوين IP. وهذا الفصل بين المهام أساسي.

لا تشير جميع عناوين MAC إلى جهاز واحد. العنوان الخاص FF:FF:FF:FF:FF:FF هو عنوان البث العام، أي إنه يصل إلى كل جهاز على الشبكة المحلية. أما عنوان MAC العادي الخاص بجهاز محدد فهو عنوان بث أحادي، وتُحجز نطاقات معينة لمجموعات البث المتعدد. عندما يرى المحول وجهة البث العام، فإنه يغمر الإطار إلى جميع المنافذ، وهذه هي الطريقة التي تصل بها بروتوكولات مثل ARP إلى كل جهاز في الوقت نفسه.

بالنسبة إلى الاختبار، اعلم أن عنوان MAC هو عنوان عتاد بطول 48 بت، ويُكتب باستخدام اثني عشر رقمًا سداسيًا عشريًا، ويكون النصف الأول منه هو OUI الخاص بالشركة المصنّعة. تخزن المحولات التعيينات التي تربط عناوين MAC بالمنافذ في جدول عناوين MAC، باستخدام إدخالات ديناميكية تنتهي صلاحيتها بمرور الوقت، وإدخالات ثابتة اختيارية. افهم أن إغراق MAC هجوم، وأن MAC يعمل في الطبقة الثانية، بينما يعمل IP في الطبقة الثالثة.

اختبر معرفتك بعناوين MAC.

تعلمت أن عنوان MAC هو معرّف عتاد بطول 48 بت، ويُعرض على شكل اثني عشر رقمًا سداسيًا عشريًا، مقسمة إلى OUI الخاص بالشركة المصنّعة وجزء خاص بالجهاز. ورغم أنه يُحرق في العتاد، يمكن انتحاله. تحتفظ المحولات بـجدول عناوين MAC (جدول CAM) يربط عناوين MAC بالمنافذ، ويُملأ من خلال تعلّم عناوين المصدر، مع إدخالات ديناميكية تنتهي صلاحيتها بمرور الوقت وإدخالات ثابتة اختيارية. تستغل هجمات إغراق MAC الحجم المحدود للجدول، بينما يوفر أمان المنفذ الحماية منه. يعمل MAC في الطبقة الثانية، وIP في الطبقة الثالثة.