MAC-adresser og adressetabellen

Hvert nettverksgrensesnitt har en MAC-adresse (Media Access Control-adresse), en unik maskinvareidentifikator som produsenten lagrer i enheten. IP-adresser kan endres når en enhet flyttes mellom nettverk, mens MAC-adressen normalt forblir knyttet til maskinvaren. Switcher er helt avhengige av MAC-adresser for å videresende rammer, så det er viktig å forstå dem for å forstå hvordan et LAN fungerer.

En MAC-adresse er på 48 biter og skrives vanligvis som tolv heksadesimale sifre i seks par, for eksempel 00:1A:2B:3C:4D:5E. Hvert par representerer én byte. Kolonene (eller noen ganger bindestrekene eller punktumene) skiller bare parene for å gjøre adressen lettere å lese. Dette formatet gir et enormt antall mulige adresser, nok til å identifisere nettverksmaskinvare unikt over hele verden.

En MAC-adresse har to halvdeler:

• De første 24 bitene – OUI (Organizationally Unique Identifier): identifiserer produsenten og tildeles av IEEE.
• De siste 24 bitene: en unik verdi som produsenten tildeler den aktuelle enheten.

Til sammen gjør de hver MAC-adresse globalt unik. Du kan ofte slå opp OUI-en for å identifisere hvem som har produsert enheten.

MAC-adressen kalles noen ganger BIA (Burned-In Address) fordi den er angitt i maskinvarens fastvare. Moderne operativsystemer kan imidlertid spoofe eller overstyre den i programvare og presentere en annen MAC-adresse. Angripere kan gjøre dette for å omgå filtre, og personvernfunksjoner gjør MAC-adresser tilfeldige på Wi-Fi. Selv om en MAC-adresse normalt er fast, kan den altså endres.

En switch har en MAC-adressetabell (også kalt en CAM-tabell, etter Content Addressable Memory) som knytter hver kjente MAC-adresse til switch-porten der enheten befinner seg. Denne tabellen er selve kjernen i switching: alle videresendingsbeslutninger slår opp i den. Switchen bygger og oppdaterer tabellen automatisk ved å følge med på kildeadressene i innkommende rammer.

Tabellen fylles gjennom læring. Hver gang en ramme kommer inn på en port, leser switchen kilde-MAC-adressen og registrerer denne MAC-adressen sammen med nummeret på den innkommende porten. Hvis den samme MAC-adressen senere sender fra en annen port – fordi en enhet er flyttet – oppdaterer switchen oppføringen. Denne kontinuerlige læringen sørger for at tabellen samsvarer med den faktiske nettverksstrukturen.

De fleste tabelloppføringer er dynamiske: de læres automatisk og eldes ut etter en periode uten aktivitet. Administratorer kan også legge til statiske oppføringer som permanent knytter en bestemt MAC-adresse til en port, noe som er nyttig for viktige servere eller av sikkerhetshensyn. Statiske oppføringer eldes ikke ut og overstyrer innlært oppførsel, slik at du får presis kontroll der det er viktig.

MAC-tabellen har begrenset størrelse. En switch kan bare lagre et visst antall oppføringer. En angriper kan utnytte dette med MAC-flooding ved å sende mange rammer med falske kilde-MAC-adresser for å fylle tabellen. Når tabellen er full, kan switchen gå tilbake til å oversvømme alle rammer slik en hub gjør, slik at angriperen kan sniffe trafikk. Port security beskytter mot dette ved å begrense antallet MAC-adresser per port.

Hold de to adressetypene fra hverandre:

• MAC-adresse – lag 2, maskinvare, brukes i et lokalt nettverk av switcher.
• IP-adresse – lag 3, logisk, brukes til ruting mellom nettverk.

En enhet beholder MAC-adressen når den flyttes innenfor et lokalt nettverk, men får nye IP-adresser i nye nettverk. Switcher bruker MAC-adresser, mens rutere bruker IP-adresser. Denne arbeidsdelingen er grunnleggende.

Ikke alle MAC-adresser peker til én enhet. Den spesielle adressen FF:FF:FF:FF:FF:FF er broadcast-adressen, noe som betyr alle enheter på lokalnettet. En vanlig enhetsspesifikk MAC-adresse er en unicast-adresse, og bestemte områder er reservert for multicast-grupper. Når en switch ser broadcast som destinasjon, sender den rammen ut på alle porter. Det er slik protokoller som ARP når alle enheter samtidig.

Til eksamen må De vite at en MAC-adresse er en 48-bits maskinvareadresse skrevet med tolv heksadesimale sifre, der den første halvdelen er produsentens OUI. Switcher lagrer innlærte MAC-til-port-tilordninger i MAC-adressetabellen, med dynamiske oppføringer som utløper etter en viss tid, og eventuelt statiske oppføringer. Forstå MAC-flooding som et angrep, og husk at MAC er lag 2, mens IP er lag 3.

De har lært at en MAC-adresse er en 48-bits maskinvareidentifikator som vises som tolv heksadesimale sifre, delt inn i en produsentdel med OUI og en enhetsdel. Selv om den er fast lagret, kan den forfalskes. Switcher har en MAC-adressetabell (CAM-tabell) som tilordner MAC-adresser til porter. Tabellen fylles ved at switcher lærer kildeadresser, med dynamiske oppføringer som utløper etter en viss tid, og eventuelt statiske oppføringer. MAC-flooding utnytter tabellens begrensede størrelse, mens port security beskytter den. MAC er lag 2, og IP er lag 3.