Warum gibt es IP Adressen wenn es MAC-Adressen gibt?

[palaber]

Hi,
bin gerade etwas verwirrt. Mache gerade ne Übung für die Uni. Da stehen zwei Fragen.

1.) Warum gibt es MAC-Adressen wenn es IP-Adressen gibt?

2.) Warum gibt es IP-Adressen wenn es MAC-Adressen gibt?

1.) Ist mir eigentlich klar -> Da die Netzwerkschichten (L3) verschiedene Protokolle (z.B: IP und IPX), mit unterschiedlichen Adressierungsverfahren nutzen muss die Verbindungsschicht ein unabhängiges Adresssystem anbieten.

bei 2. weiß ich jetzt aber nicht genau wie, was schreiben. Das gleiche nur umgedreht geht nicht.

Hat das was mit der Routenfindung zu tun? Da man anhand der IP auf den Zielort schließen kann? Stichwort Netzanteil / Hostanteil.

Oder / Und:
Der Garantie, dass jeder Knoten mit jedem anderen Knoten im Netz kommunizieren kann? Und hierzu muss jeder Knoten nicht nur eindeutig gekennzeichnet sein, sondern auch das Interface des Transportsystems eine Eindeutige Adresse haben.

Oder / Und:
Stichwort Subnetting - das durch IP Adresse physische Netze in logische Netze getrennt werden können?

Oder / Und: ?

Unser Prof is da sehr genau - deswegen frag ich mal nach - googlen hat mir nicht so sehr geholfen. Aus Büchern / Wissen habe ich mir dann mal oben stehendes zusammen gereimt

Danke schon mal für die Hilfe!

 

[Mika911]

Netzeinteilung?
Adressierung?
Größe der Netze?
Mit MAC ist das alles nicht machbar, das ist ja quasi nur die Seriennummer der Netzwerkhardware.
Die MAC ist "unveränderbar".

 

[JanR]

Hi,

Denkhilfe: Ueber welche verschiedenen Arten von Verbindungen kann man so alles IP-Verkehr leiten?

Zweite Denkhilfe: Haben die alle eine MAC-Adresse? Hilfe dazu: Wofuer steht denn MAC eigentlich und wann ist das relevant?

Viele Gruesse,

Jan

 

[DunklerRabe]

Beide sind Teil der Adressierung eines Systems im Netz, sind aber für verschiedene Schichten relevant. Daher ist die eine nie ein Ersatz für die andere.

http://de.wikipedia.org/wiki/MAC-Adresse
http://de.wikipedia.org/wiki/IP-Adresse

 

[andy_0]

Es wurde ja bereits angedeutet weshalb es was gibt.

Um es ein bisschen anders und kurz formuliert zu sagen:
Eine MAC Adresse erhält jedes eindeutige Netzwerkgerät. Technisch arbeitet man dort auf OSI Schicht 2. IP ist eine Logikschicht, welche eben auf Basis von IP und Subnetmask virtuelle Netzwerke aufspannt. Das arbeitet auf OSI Schicht 3.

IP wird also für eine freie, logische Strukturierung des Netzwerks verwendet, während MAC für die eindeutige Bestimmung innerhalb eines "netzfreien" Systems verwendet wird.

 

[marcol1979]

MAC lokal, nur am Link, bis zum nächsten Knoten
IP übergreifend über Router, Switche, etc.

Am Besten befasst dich mal mir dem OSI Modell

 

[palaber]

Netzeinteilung? - Adressierung? - Größe der Netze?

- Hab ich ja unter dem Punkt Subnetting

Mit MAC ist das alles nicht machbar, das ist ja quasi nur die Seriennummer der Netzwerkhardware.
Die MAC ist "unveränderbar".

- Die Eigenschaften einer MAC sind mir klar. Wenn ich mich recht entsinne verwendet z.B. IPX/SPX Protokolle die MAC auch zur Adressierung...

@Jan

Ueber welche verschiedenen Arten von Verbindungen kann man so alles IP-Verkehr leiten?

Meinst du hier jetzt das Übertragungsmedium?

MAC - Medium Acces Control - Zugang zum Übertragungsmedium. Hab ich ja oben auch geschrieben...
Also irgendwie weiß ich nicht wo du mich drauf hin bringen willst.

EDIT:
THX marcol, andy & DunklerRabe

 

[andy_0]

@ palaber
Ich würde zu MAC schreiben:
Identifiziert eindeutig das Netzwerkgerät; OSI Schicht 2; "logikfreie" Schicht d.h. KEINE Netztrennung;

IP:
OSI Schicht 3; Erstellt logisches und frei konfigurierbares Netzwerk; Mithilfe von Subnetting sind beliebige Netzwerke aufspannbar; Routing zwischen Netzen und Netztrennung (mithilfe von Router)

 

[JanR]

Hi,

MAC lokal, nur am Link, bis zum nächsten Knoten

Eine reine Punkt-zu-Punkt-Verbindung braucht keine MAC-Adresse. MAC-Adressen sind etwas, das in lokalen Netzwerken interessant ist, um Knoten innerhalb einer "Kollisionsdomaene" auseinanderzuhalten und direkt ansprechen zu koennen. Bei einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung (z.B. ppp) ist das unnoetig, denn der andere ist halt der am anderen Ende der Leitung.

Die MAC ist "unveränderbar".

Nicht wirklich.

man ifconfig

ifconfig eth0 hw ether wasfuereinemacauchimmer

Funktioniert bis zum naechsten Neustart des Geraetes wunderbar.

Am Besten befasst dich mal mir dem OSI Modell

Das OSI-Modell ist fuer diese Erklaerungen nur beschraenkt geeignet. Es wurde fuer Punkt-zu-Punkt-Netze entworfen, nicht fuer Broadcastnetze wie ein Ethernet-LAN. Das ist gewissermassen "dazugehackt". Richtig ist aber, dass hier ueber unterschiedliche Schichten geredet wird.

Ich wuerde die Hauptargumentation aber da anlegen, wo meine "Denkhilfen" oben hingezielt haben: Du kannst ein IP-Netz ganz ohne MAC-Adressen bauen (*). Ebenso kannst du auf einem LAN, das MAC-Adressen verwendet, auch beliebige andere Dinge ausser IP bauen.

(*) Es gibt (nicht ganz ernstgemeinte, aber umsetzbare) RFC fuer IP ueber Brieftauben oder Rauchzeichen...

Nachtrag:

Meinst du hier jetzt das Übertragungsmedium?

Nicht nur. Ich meine vor allem den Unterschied zwischen Punkt-zu-Punkt und Broadcastnetzen.

Viele Gruesse,

Jan

 

[kullakehx]

(...)
Die MAC ist "unveränderbar".

Obwohl sie von der Hardware vorgegeben ist, ist sie mit bestimmten Programmen oder OS's definitiv veränderbar.

 

[Cr[0]miX]

...genau, die MAC ist wohl veränderbar (Drittanwendung), sogar bis in alle Ewigkeit - naja also nur solange wie ebend jene Hardware hält. ^^
K.a. ob die MAC dann von der Drittanwendung emuliert oder einfach nur "überlagert" wird.

 

[palaber]

Ich weiß was er mit dem "unveränderbar" meint. Das passt schon.

Wie gesagt ich brauche keine Definition was eine MAC Adresse ist und was eine IP Adresse ist.
Sondern einen logischen Ansatz warum es IP-Adressen gibt, obwohl es MAC Adressen gibt.
Mit ein paar Kommentaren kann ich auch schon was anfangen.

 

[JanR]

Hi,

Sondern einen logischen Ansatz warum es IP-Adressen gibt, obwohl es MAC Adressen gibt.

Schau in meine letzte Antwort, vor allem den Nachtrag fuer das Verstaendnis.

Viele Gruesse,

Jan

 

[kullakehx]

@Cr[0]miX
Deswegen habe ich Programme, die sich auf die MAC registrieren, schon lange in eine VM verbannt, die ich mit der besagten Adresse emuliert habe. Daher kann mir die original Hardware abrauchen und ich kann die Lizenzen trotzdem weiter nutzen.

 

[palaber]

Wenn ihr über MAC Clone etc. pp. sprechen wollt, dann schickt euch bitte ne PM.

@JanR: Schau mir gerade das Zeug nochmals an!

 

[ShaÐe45]

Wie willst du bspw. DHCP realisieren, wenn es nur MAC gäbe? Woran sollte der Server dann festmachen, wer noch keine Adresse hat und wer schon?

Außerdem wäre der Adressraum bei MAC Adressen kleiner, die ersten 3 Pärchen sind ja vom Hersteller, d.h. ich hätte von den 48 bit nur 24 bit für Geräte übrig -> deutlich weniger als bei IP.

Gibt zig Gründe wieso es beides gibt...

 

[JanR]

Hi,

Wie willst du bspw. DHCP realisieren, wenn es nur MAC gäbe?

Das Argument ist nicht stimmig. DHCP ist dazu da, IP-Adressen dynamisch zu verteilen. Gaebe es nur MAC, braucht man das nicht.

Auf Arbeit haben wir uebrigens ein verteiltes Forschungs-OS am Laufen (selbstgebaut), das aus Gruenden der Einfachheit (es laeuft auf sehr leistungsschwachen eingebetteten Geraeten) direkt auf Ethernet aufsetzt. Wir schiessen also reine MAC-Frames zwischen den Geraeten hin und her - funktioniert prima und hat einen viel geringeren Overhead als z.B. IP. Dafuer gibts halt alle "hoeheren" Features wie z.B. Routing nicht, das ganze klappt also nur innerhalb eines LAN.

Außerdem wäre der Adressraum bei MAC Adressen kleiner, die ersten 3 Pärchen sind ja vom Hersteller, d.h. ich hätte von den 48 bit nur 24 bit für Geräte übrig -> deutlich weniger als bei IP.

Ist auch kein Argument, weil gerade die groesseren Hersteller mehrere 24-Bit-Bloecke haben. Insgesamt kann es damit 2^48 Geraete geben, das ist mehr als genug. Man koennte sogar ein sinnvolles Routing hinbekommen, wenn man anfaengt, die Adressen manuell zu vergeben (also die echte ueberschreibt) und dabei etwas in der Art nachbaut, was man bei IP-Subnetzen macht (z.B. vordere 24 Bit fuer Subnetz, Rest fuer Client oder so und dann geeignete selbstgebastelte MAC-basierte Router dazu). Klingt albern, habe ich genau so aber vor 15+ Jahren in einem professionellen Tokenring-Netzwerk schonmal gesehen.

Sowas ginge alles, aber das geht am Kern der Frage vorbei. Knackpunkt ist, dass das, wofuer MAC da ist, nur bei einer Teilmenge der IP-Netze ueberhaupt eine Rolle spielt. Ebenso gibt es Netze ohne IP. Diese beiden Argumente beantworten beide Fragen.

Viele Gruesse,

Jan

 

[Der Die Das]

Ganz einfach:
Allein durch die Mac-Adresse könnte man dich im Internet nicht identifizieren, denn diese wird nicht vom Provider vergeben, sondern ist im jeweiligem Gerät gespeichert.

Der Provider wieder rum vergibt die IP-Adresse, um dich klar identifizieren zu können. Dies ist z.B. wichtig, wenn du im Internet kriminell geworden bist oder in deinem Internetvertrag ein Datenvolumen existiert, nachdem dein Internet gedrosselt wird.

Oder hier mal um sich das besser vorstellen zu können:
Die IP-Ardesse gibt die Postleitzahl an, die Mac-Adresse die Hausnummer und die Straße.
Es gibt zum Beispiel ältliche Straßen, die nach einem Philosophen (Manuel Kant) benannt sind. Nehmen wir beispielsweise eine Hausnummer und eine Straße, die Kant-Straße 34 heißt, dann könnte diese zu vielen, vielen Leuten in Deutschland gehören, erst das hinzuführen der Postleitzahl (z.B. 12345) macht dich identifizierbar.

Hoffe du hast es einigermaßen verstanden.

MfG Der Die Das

 

[palaber]

Hab mir jetzt mal Broadcast Netze und Punkt zu Punkt Netze angeschaut. Hat das was mit der Weiterleitung über Netzgrenzen zu tun? Aber Netzgrenzen gibt es ja eigentlich nur auf IP Ebene. Bei MAC Adressen ist ja mehr oder weniger ein Netz?!

 

[JanR]

Hi,

Hat das was mit der Weiterleitung über Netzgrenzen zu tun?

Aeh... nicht nur.

Die IP-Ardesse gibt die Postleitzahl an, die Mac-Adresse die Hausnummer und die Straße.

Nicht alles, was hinkt, ist ein Beispiel... :-)

Ich baue auch mal eins, um die Sache mit Broadcast und P-to-P zu erklaeren.

Stell dir einen grossen Raum mit ganz vielen Leuten vor. Wenn ich was bruelle, dann hoeren das alles. Will ich jemanden gezielt ansprechen, muss ich das in meiner Nachricht klarstellen, indem ich z.B. bruelle "Peter, mach ...". Es hoeren zwar alle (Broadcast), aber Peter erkennt an der Nachricht, dass er gemeint ist. Eventuell hoert er, dass ich der Rufer war, sonst muss ich das auch rufen: "Peter, hier ist Jan. Mach mal....". Die Namen sind in dem Beispiel das Mittel des Zugriffs auf das Medium (Medium Access control - MAC) und zwingend noetig, damit ich in so einem Netz jemanden gezielt ansprechen kann. In einem echten LAN sind das die MAC-Adressen.

Stell dir nun so ein primitives Spielzeugtelefon vor, also zwei Kaesten mit Hoerern dran und einem Kabel dazwischen. Ich habe so ein Ding und Peter das andere. Wenn ich nun meinen Hoerer hochhebe und es bei Peter klingelt, weiss er sofort, mit wem er redet, denn diese Technik verbindet genau zwei Punkte, die zudem absolut festgelegt sind. Es ist also nicht noetig, die Endpunkte ueber Namen zu kennen, sondern es reicht, zu wissen, dass DIESES Telefon zu Peter fuehrt. Habe ich mehrere davon, muss ich mir das (lokal) merken, es ist aber nicht noetig, es in die Gespraeche (=Netzwerkpakete) einzubauen.

Um IP noch zu ergaenzen: Soweit ich das bisher beschrieben habe, koennen wir NUR innerhalb eines Broadcastnetzes (Raum mit Rufen) oder zwischen den beiden Endpunkten des P-to-P -Links kommunizieren. IP setzt eine Schicht oben drauf und erlaubt Routing. Im einfachsten Fall koennten wir in unserem Beispiel MEHRERE Netze (erst dann macht das Sinn) beider Bauformen mischen und jedem Teilnehmer eine Nummer geben. Stellen wir uns vor, ich bin in einem Broadcastnetz (=Raum) und will mit Nummer 17. Nehmen wir weiter an, ich weiss, dass 17 in meinem Raum ist (bei IP sieht man das an der Netzmaske), dann wuerde ich also folgendes machen: Ich rufe in den Raum "Wer hat Nummer 17?" und jemand antwortet dann mit "Peter ist Nummer 17". Genau so funktioniert das in einem Ethernet mit IP und nennt sich ARP (Address Resolution Protocol). Danach koennte ich dann Peter meine Nachricht zurufen. Nehmen wir als naechstes an, Nummer 17 sei nicht in unserem Raum (also anhand der Netzmaske erkannt, dass es ein anderes Netz ist). In dem Fall wuesste ich, dass Nummer 1 (z.B.) mein Weiterleiter (aka "Default Gateway") ist. Also, gleiches Spiel: "Wer ist Nummer 1?" Irgendwer antwortet "Das ist Paul!" (btw: "Irgendwer" kann natuerlich auch der Betroffene sein). Ich mache dann weiter: "Paul, schick mal bitte folgendes an die Nummer 17! Bla bla...". Paul bekommt das, schreibt es sich auf und ueberlegt dann, ob er weiss, wo Nummer 17 ist. Paul hat naemlich als "Default Gateway" noch ein zweites Netz, z.B. eine offene Tuer zum Nachbarraum (= anderes Broadcastnetz) oder aber eines dieser lustigen Spielzeugtelefone. Nehmen wir letzteres an und ferner, dass 17 NICHT am anderen Ende ist. Mehr weiss Paul aber nicht ueber die Welt, also ruft er auf der anderen Seite an (ohne Adressierung, ist ja klar, wer da dran sein muss): "He, hier habe ich was fuer die Nummer 17!". Auf der anderen Seite geht das Spiel dann so weiter. So - ganz primitiv dargestellt - funktioniert IP-Routing. MAC-Adressen brauchen wir dafuer NUR, wenn Broadcast-Netze im Spiel sind. Das ganze wuerde auch ganz ohne gehen, wenn alle beteiligten Links P-to-P sind, also Leute mit ganze vielen fest verkabelten Spielzeugtelefonen, durch die sie so lange die Nachricht weitergeben, bis das Ziel erreicht ist.

Ich hoffe, das hilft so.

Viele Gruesse,

Jan