O que é endereço MAC e perguntas frequentes sobre endereço MAC de switch

Desde que você não seja um analfabeto moderno, deve ter ouvido falar de Endereço IPes. Se você está familiarizado com comunicações de rede, provavelmente sabe que todo dispositivo tem outro número de ID — endereço MAC. Este artigo se concentrará no número MAC do equipamento de transmissão de dados mais significativo em telecomunicações — endereço MAC do switch. Após ler esta publicação, o autor espera que você tenha uma base abrangente de conhecimento sobre ID MAC e consiga responder às perguntas frequentes sobre endereços MAC de switches.

O que é endereço MAC?

Além do endereço MAC do switch, podemos encontrar endereços MAC de dispositivos em praticamente todos os hardwares de comunicação de rede, como endereço MAC de computador, endereço MAC de iPhone, endereço MAC de roteador. Para entender o endereço MAC do switch, primeiro, vamos ter uma visão geral do endereço MAC ID.

O que é endereço MAC em redes? 

MAC address significa endereço de controle de acesso à mídia. Também é chamado de endereço de hardware, endereço físico, endereço LAN ou endereço Ethernet. A IEEE 802 estipula que o endereço MAC tem 6 bytes (48 bits) em números binários e é escrito no formato de 12 dígitos hexadecimais. Os 12 dígitos são apresentados como algarismos arábicos (0 a 9) e letras inglesas (a a f, ou A a F). O endereço MAC Ethernet consiste em duas partes: os primeiros 6 dígitos são do fabricante identificador organizacionalmente exclusivo (OUI) e os últimos 6 dígitos representam o ID serial do controlador de interface de rede (NIC).

Como é um endereço MAC? 

Esses números são 12 dígitos hexadecimais (digamos 00015a0053af), mas podem ser apresentados de diferentes formato de endereço MACs. A maioria dos endereços físicos dos dispositivos é escrita em notação hexadecimal com dois-pontos, e alguns em notação hexadecimal com hífen ou notação hexadecimal separada por pontos. Por exemplo, um número MAC de computador geralmente é separado em seis pares de 2 dígitos por dois-pontos ou hífens, como 00:01:5a:00:53:af ou 00-01-5a-00-53-af. Um endereço MAC de switch de rede de um sistema Cisco geralmente é separado em três grupos por pontos a cada quatro dígitos, como 38f9.d329.a785.

Para que é usado um endereço MAC? 

Um endereço de controle de acesso à mídia é um número de identificação atribuído a uma NIC para localizar uma porta de dispositivo de rede. Ou seja, em um switch com várias portas conectadas à rede, cada porta tem seu próprio identificador exclusivo de endereço de controle de acesso à mídia. Portanto, o switch tem uma tabela dinâmica de endereços MAC que lembra todos os endereços físicos das interfaces conectadas a ele, não apenas o endereço MAC Ethernet base do switch. Com o endereço memorizado, o switch pode localizar precisamente para onde a mensagem atribuída deve ser enviada.

Endereço MAC vs Endereço IP: O que's a diferença & o que torna a contagem MAC importante?

Tanto o endereço MAC quanto o endereço IP são identificadores exclusivos atribuídos a cada dispositivo na rede. É por causa desses endereços exclusivos que os dispositivos finais podem se comunicar entre si. No entanto, eles funcionam em diferentes camadas de rede e desempenham suas próprias funções.

Endereço MAC é um endereço de hardware que funciona na subcamada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) da Camada de Enlace de Dados (DDL), que está na segunda posição; portanto, o endereço de controle de acesso ao meio também é chamado de endereço de camada 2. Ele é pré-atribuído pelos fabricantes durante a produção e não pode ser alterado nem reutilizado. Não haverá duas NICs com o mesmo número MAC. 

Endereço IP é um endereço de software que opera na camada de rede, localizada na terceira posição; portanto, o endereço IP também é conhecido como endereço da camada 3. Ele é atribuído por um gerente de rede com base nos requisitos. Se um dispositivo com um endereço IP exclusivo for removido da rede, o gerente de rede poderá reutilizar o número IP para endereçar um novo dispositivo conectado.

Você é um funcionário chamado Elijah. Sua empresa atribui a você um número de funcionário 10345. No aniversário anual deste ano, você ganha um iPhone 13 como prêmio. Quando você vai retirar o prêmio, a equipe administrativa confirma seu nome e também verifica seu número de funcionário. Você pode achar que é redundante, mas na verdade funciona. Porque seu nome pode ser reutilizado, mas o número de funcionário é único.

A relação entre endereço MAC e IP é semelhante ao cenário acima. Quando o pacote de dados chega à LAN, ele pode ser enviado diretamente para o host do endereço IP correspondente, então por que solicitar o endereço MAC do host IP? 

Aqui está um exemplo de caso: se o host 1 (endereço IP 192.168.1.1) quiser enviar mensagens para o host 2 (endereço IP 192.168.1.2), estes são dois cenários.

1. H1 e H2 estão na mesma rede.



• H1 transmitirá: o quê's o endereço MAC do nó com o endereço IP 192.168.1.2?
• O host 2 correspondente com o endereço IP responde: meu endereço MAC é 0000.0a1f.21a2.
• Então H1 se comunica diretamente com H2.

2. H1 e H2 estão em duas redes diferentes, nós devem usar roteadores de gateway para encaminhar tráfego.

• H1 sabe que H2 está em outra rede, portanto acessa o endereço físico de R1 por meio do protocolo ARP. Ele é fa16.3e3f.fd3c.

• H1 então envia um pacote IP para fa16.3e3f.fd3c de R1. O pacote IP consiste em um endereço IP de origem de H1 (192.168.1.1), um endereço IP de destino de H2 (192.168.2.2), um endereço MAC de origem de H1 (fa16.3e87.9c2a), um endereço MAC de destino de R1 (fa16.3e3f.fd3c) e os dados da mensagem.

• Quando o quadro do pacote chega ao R1, o R1 obtém que o endereço IP de destino é 192.168.2.2.

• Como R1 armazena o prefixo da rede onde H2 está localizado, ele sabe que deve encaminhar o pacote para o endereço IP do próximo salto (192.168.12.2) de R2. R1 obtém o número MAC de R2 é fa16.3e01.0c98 por meio de ARP.

• R1 então envia um pacote para fa16.3e01.0c98 de R2. O pacote IP consiste em um endereço IP de origem de H1 (192.168.1.1), um endereço IP de destino de H2 (192.168.2.2), um endereço MAC de origem de R1 (fa16.3e3f.fd3c), um endereço MAC de destino de R2 (fa16.3e01.0c98) e os dados da mensagem.

• R2 passará por um processo semelhante ao acima; por fim, o quadro do pacote é encaminhado com sucesso para H2.

Fonte do caso:

https://networklessons.com/cisco/ccna-routing-switching-icnd1-100-105/ip-routing-explained

Agora que você já deve ter entendido: 

Quando um quadro de dados é enviado do endereço inicial para o endereço de destino, ele frequentemente precisa passar por vários nós para chegar. O dispositivo de origem não conhece o endereço de hardware do dispositivo de destino, mas todos os nós podem acessar o MAC ID de seu nó adjacente. É o endereço MAC que possibilita a comunicação real. 

O endereço IP é responsável por entregar o quadro de dados do dispositivo de origem inicial ao dispositivo de destino final. No entanto, o endereço MAC desempenha um papel de ponte para levar os quadros de dados de um nó para outro.

Como um switch aprende endereços MAC?

Como uma ponte inteligente entre dispositivos host na LAN, o switch de rede ajuda a enviar dados para o dispositivo endereçado com o endereço MAC. Para apresentar como o endereço MAC do switch funciona, aqui está um exemplo.

Há quatro computadores conectados a um switch de rede. A quer se comunicar com C, vamos ver o que acontecerá:

Primeiro, A verificará o ID MAC de C com a transmissão do protocolo ARP e enviará um pacote de dados com o endereço MAC de destino de C.

Depois que o pacote é encaminhado para o switch,  o switch verificará o ID MAC em sua tabela de endereços MAC. Ele aprende que o endereço MAC de destino está localizado na porta vinculada a C. Então, o switch enviará uma mensagem apenas pela porta conectada a C. Assim, ele reduz o número de broadcasts.

B e D podem se comunicar simultaneamente, sem necessidade de esperar até que a comunicação entre A e C termine ou que outras estações concluam a transmissão (Carrier-sense multiple access with collision detection, CSMA/CD). Portanto, a utilização do switch melhora a eficiência de utilização da rede.

Benefícios dos switches em relação a bridges de rede, roteadores ou hubs

• Reduzir transmissões e melhorar a eficiência de utilização da rede

• Habilite links redundantes para multicasts sem congestionamento de rede

• Melhore a segurança dos dados

• Possibilita conexões de várias velocidades em um dispositivo compacto

• Chips inteligentes integrados permitem tomar decisões em hardware e alto desempenho 

• Quadros de encaminhamento muito mais altos em Ethernet

Como Encontrar a Tabela de Endereços MAC do Switch?

Depois de conhecer o princípio de funcionamento do endereço MAC do switch, pode-se perguntar: como mostrar a tabela de endereços MAC em um switch Cisco? Aqui está um breve guia para sua referência.

• Uso show interface comando para ver os endereços MAC da interface do switch

• Uso show spanning-tree ou show version comando para ver o Endereço MAC Ethernet base ID de bridge que é usado no STP

• Uso show mac-address-table comando para ver todos os endereços MAC físicos que o switch aprendeu

Fonte: 

https://learningnetwork.cisco.com/

https://community.cisco.com/

Para obter mais informações sobre o endereço MAC do switch ou quaisquer outros problemas, consulte nosso suporte técnico via [email protected].