В наших уроках мы уже разобрали, что у каждого устройства в сети есть свой уникальный почтовый адрес — IP. Это логический адрес, который может меняться: сегодня ваш ноутбук получил от роутера один IP, а завтра — другой. Но как же устройства в пределах одной локальной сети, в одном «доме», находят друг друга в самый первый момент? Как маршрутизатор узнает, кому именно из всех подключенных устройств отправить пакет данных, если он пришел по внешнему адресу? Для этого существует еще один, фундаментальный адрес — MAC-адрес.
MAC-адрес — это паспорт или отпечатки пальцев вашего сетевого устройства.
Если IP-адрес — это ваша временная или постоянная прописка в городе (сети), то MAC-адрес (Media Access Control address) — это ваш уникальный, врожденный биологический идентификатор, вроде отпечатков пальцев или ДНК. Этот адрес «прошит» производителем прямо в сетевую карту устройства — будь то проводной адаптер, Wi-Fi-модуль в вашем телефоне или Bluetooth-чип. Он не меняется (за очень редкими исключениями) и сопровождает устройство на протяжении всей его жизни, где бы оно ни находилось.
MAC-адрес выглядит как шесть пар шестнадцатеричных цифр, разделенных двоеточиями или дефисами. Например: AA:1B:2C:3D:4E:5F или AA-1B-2C-3D-4E-5F.
Зачем нужны два адреса? Аналогия с почтой.
Давайте вернемся к нашей почтовой аналогии, чтобы понять, как работают вместе IP и MAC-адрес.
Представьте, что вы хотите отправить посылку в большой офис. Вы пишете на ней адрес (IP): «г. Москва, ул. Тверская, д. 10, офис 505». Это адрес здания и конкретной комнаты. Курьер привозит посылку в здание и передает ее секретарю на ресепшене (маршрутизатору). Секретарь смотрит на адрес «офис 505» и сверяется со своим списком рассадки сотрудников. В списке указано: «Офис 505 — Иванов Иван Иванович, паспорт 4510 № 123456».
Теперь секретарь идет по офису и смотрит не на таблички на дверях (логические адреса, которые могут меняться, если сотрудник пересядет), а в паспорта сотрудников (MAC-адреса). Он ищет человека с паспортом 4510 123456. Найдя его, он вручает посылку именно ему.
Как происходит отправка сообщения в одной локальной сети
- Определение цели: Ваш ноутбук (192.168.1.20) хочет отправить сообщение на телефон (192.168.1.15). Он понимает, что телефон в той же сети, потому что маска подсети (например, 255.255.255.0) показывает, что оба адреса принадлежат сети 192.168.1.0.
- ARP-запрос: "Крикнул" на всю сеть: Ноутбук знает IP-адрес телефона, но не знает его MAC-адрес. Поэтому он отправляет в локальную сеть широковещательный ARP-запрос (крик на весь "подъезд"): "Эй, устройство с IP-адресом 192.168.1.15, отзовись и назови свой MAC-адрес!"
- ARP-ответ: "Я здесь!": Телефон "слышит" этот крик, узнает свой IP и отвечает напрямую ноутбуку: "Привет! Это я, 192.168.1.15. Мой MAC-адрес, например, BB:BB:BB:BB:BB:BB".
- Отправка сообщения через коммутатор: Теперь, когда ноутбук знает MAC-адрес телефона, он формирует пакет данных.
Внутри пакета: ваше сообщение.
IP-заголовок: IP-адреса отправителя и получателя (192.168.1.20 -> 192.168.1.15). Нужен, чтобы изначально понять, что цель в той же сети.
Ethernet-заголовок (канальный уровень): MAC-адреса отправителя и получателя (AA:AA:AA:AA:AA:AA -> BB:BB:BB:BB:BB:BB). Это самое главное для доставки внутри сети. - Работа коммутатора (Switch): Ноутбук отправляет этот пакет. Он попадает на коммутатор(который является частью вашего роутера).
Коммутатор — умное устройство. Он смотрит не на IP-адреса, а на MAC-адрес назначенияв пакете (BB:BB:BB:BB:BB:BB).
У коммутатора есть таблица, где он хранит информацию, какой MAC-адрес к какому его порту подключен (он "учится" этому в процессе работы).
Коммутатор смотрит в свою таблицу, находит порт, к которому подключен телефон с MAC-адресом BB:BB:BB:BB:BB:BB, и напрямую, не копируя на другие порты, отправляет пакет точно вашему телефону.
Главные отличия MAC от IP
- Уровень работы: MAC-адрес работает на канальном уровне (уровень 2 модели OSI), то есть он отвечает за доставку «в пределах одной улицы или района» (LAN). IP-адрес работает на сетевом уровне (уровень 3) и отвечает за маршрутизацию между разными сетями (WAN).
- Постоянство: MAC-адрес постоянен и «прошит» в устройство. IP-адрес динамичен и может меняться.
- Формат: MAC-адрес — 48 бит, записывается в шестнадцатеричной системе. IP-адрес (v4) — 32 бита, записывается в десятичной системе.
MAC и IP — не конкуренты, а партнеры. IP-адрес находит нужный дом, а MAC-адрес находит нужную дверь в этом доме. Без этого партнерства слаженная работа локальной сети была бы невозможна.
Представьте иерархию доставки:
- Уровень 1 (Город): IP-адрес. Отвечает за маршрутизацию между разными сетями. Доставляет пакет до нужного «района» (сети) и «дома» (роутера). Это работа маршрутизатора.
- Уровень 2 (Подъезд): MAC-адрес. Отвечает за доставку внутри одного «дома» (сегмента сети). Находит конкретную «квартиру» (сетевую карту устройства). Это работа коммутатора.
Интересный факт: Можно ли сменить «отпечатки пальцев»?
В большинстве случаев MAC-адрес постоянен. Однако существует технология MAC-адресации, которая позволяет некоторым операционным системам подменять свой реальный MAC-адрес на случайный при подключении к публичным Wi-Fi сетям. Это делается для повышения приватности, чтобы усложнить отслеживание вашего устройства по его уникальному «отпечатку».
Итог: Два адреса — два уровня доставки
Теперь вы видите полную картину. IP-адрес — это логический, маршрутизируемый адрес, который доставляет данные до границы вашей локальной сети (до вашего роутера). А MAC-адрес — это физический адрес, который обеспечивает точную, «последнюю милю» доставку, находя нужное устройство внутри сети и вручая ему пакет прямо в «руки». Они не заменяют, а великолепно дополняют друг друга, делая сетевое общение возможным.
👍 Ставьте лайки если хотите разбор других интересных тем.
👉 Подписывайся на IT Extra на Дзен чтобы не пропустить следующие статьи
Если вам интересно копать глубже, разбирать реальные кейсы и получать знания, которых нет в открытом доступе — вам в IT Extra Premium.
Что внутри?
✅ Закрытые публикации: Детальные руководства, разборы сложных тем (например, архитектура высоконагруженных систем, глубокий анализ уязвимостей, оптимизация кода, полезные инструменты и объяснения сложных тем простым и понятным языком).
✅ Конкретные инструкции: Пошаговые мануалы, которые вы сможете применить на практике уже сегодня.
✅ Без рекламы и воды: Только суть, только концентрат полезной информации.
✅ Ранний доступ: Читайте новые материалы первыми.
Это — ваш личный доступ к экспертизе, упакованной в понятный формат. Не просто теория, а инструменты для роста.
👉 Переходите на Premium и начните читать то, о чем другие только догадываются.
👇
Понравилась статья? В нашем Telegram-канале ITextra мы каждый день делимся такими же понятными объяснениями, а также свежими новостями и полезными инструментами. Подписывайтесь, чтобы прокачивать свои IT-знания всего за 2 минуты в день!