Endereços MAC e a Tabela de Endereços

Cada interface de rede possui um endereço MAC (endereço de Controle de Acesso ao Meio), um identificador de hardware exclusivo gravado no dispositivo pelo fabricante. Embora os endereços IP possam mudar quando um dispositivo passa de uma rede para outra, o endereço MAC normalmente permanece associado ao hardware. Os switches dependem totalmente dos endereços MAC para encaminhar quadros, portanto compreendê-los é essencial para entender como uma LAN funciona.

Um endereço MAC tem 48 bits de comprimento e geralmente é escrito como doze dígitos hexadecimais em seis pares, como 00:1A:2B:3C:4D:5E. Cada par representa um byte. Os dois-pontos (ou, às vezes, hífens ou pontos) apenas separam os pares para facilitar a leitura. Esse formato oferece uma quantidade enorme de endereços possíveis, suficiente para identificar exclusivamente o hardware de rede em todo o mundo.

Um endereço MAC tem duas metades:

• Primeiros 24 bits — OUI (Identificador Organizacionalmente Exclusivo): identifica o fabricante, atribuído pelo IEEE.
• Últimos 24 bits: um valor exclusivo atribuído pelo fabricante àquele dispositivo específico.

Juntos, eles tornam cada MAC globalmente exclusivo. Muitas vezes, você pode consultar o OUI para identificar o fabricante de um dispositivo.

O MAC às vezes é chamado de BIA (Endereço Gravado) porque é definido no firmware do hardware. No entanto, os sistemas operacionais modernos podem falsificá-lo ou substituí-lo por software, apresentando um MAC diferente. Atacantes podem fazer isso para contornar filtros, e recursos de privacidade randomizam os MACs em redes Wi-Fi. Portanto, embora normalmente fixo, um MAC não é verdadeiramente imutável.

Um switch mantém uma tabela de endereços MAC (também chamada de tabela CAM, de Memória Associativa por Conteúdo) que associa cada endereço MAC conhecido à porta do switch onde está o dispositivo correspondente. Essa tabela é o coração da comutação: toda decisão de encaminhamento a consulta. O switch a cria e atualiza automaticamente observando os endereços de origem dos quadros recebidos.

A tabela é preenchida por meio do aprendizado. Cada vez que um quadro entra por uma porta, o switch lê seu MAC de origem e registra esse MAC junto com o número da porta de entrada. Se o mesmo MAC enviar dados posteriormente por uma porta diferente — porque o dispositivo mudou de lugar — o switch atualizará a entrada. Esse aprendizado contínuo mantém a tabela de acordo com a topologia real da rede.

A maioria das entradas da tabela é dinâmica: aprendida automaticamente e removida após um período de silêncio. Os administradores também podem adicionar entradas estáticas que associam permanentemente um MAC específico a uma porta, algo útil para servidores importantes ou para segurança. As entradas estáticas não expiram e têm prioridade sobre o comportamento aprendido, oferecendo controle preciso onde ele é necessário.

A tabela MAC tem tamanho finito. Um switch só consegue armazenar uma determinada quantidade de entradas. Um atacante pode explorar isso com inundação de MAC, enviando muitos quadros com MACs de origem falsos para preencher a tabela. Quando ela fica cheia, o switch pode voltar a inundar todos os quadros como um concentrador, permitindo que o atacante capture o tráfego. A segurança de porta se defende contra isso limitando a quantidade de MACs por porta.

Mantenha claros os dois tipos de endereço:

• endereço MAC — Camada 2, de hardware, usado dentro de uma rede local pelos switches.
• endereço IP — Camada 3, lógico, usado para encaminhar dados entre redes.

Um dispositivo mantém seu MAC ao se mover dentro da rede local, mas recebe novos IPs em novas redes. Os switches usam MACs; os roteadores usam IPs. Essa divisão de responsabilidades é fundamental.

Nem todos os endereços MAC apontam para um único dispositivo. O endereço especial FF:FF:FF:FF:FF:FF é o endereço de difusão, ou seja, destina-se a todos os dispositivos da rede local. Um endereço MAC normal e específico de um dispositivo é um endereço de unidifusão, e determinados intervalos são reservados para grupos de multidifusão. Quando um comutador identifica o destino de difusão, ele encaminha o quadro por todas as portas, permitindo que protocolos como o ARP alcancem todos os dispositivos ao mesmo tempo.

Para a prova, saiba que um endereço MAC é um endereço de hardware de 48 bits, representado por doze dígitos hexadecimais, sendo a primeira metade o OUI do fabricante. Os comutadores armazenam os mapeamentos de MAC para porta aprendidos na tabela de endereços MAC, usando entradas dinâmicas que expiram e, opcionalmente, entradas estáticas. Entenda o flooding de MAC como um ataque e lembre-se de que MAC é da Camada 2, enquanto IP é da Camada 3.

Teste seus conhecimentos sobre endereços MAC.

Você aprendeu que um endereço MAC é um identificador de hardware de 48 bits, exibido como doze dígitos hexadecimais, dividido entre um OUI do fabricante e uma parte correspondente ao dispositivo. Embora venha gravado no hardware, ele pode ser falsificado. Os comutadores mantêm uma tabela de endereços MAC (tabela CAM) que mapeia MACs para portas, preenchida pelo aprendizado dos endereços de origem, com entradas dinâmicas que expiram e, opcionalmente, entradas estáticas. O ataque de flooding de MAC explora o tamanho limitado da tabela; a segurança de portas oferece proteção. MAC é da Camada 2; IP é da Camada 3.