Разница между IP-адресом и MAC-адресом

Основное различие между IP-адресом и MAC-адресом состоит в том, что IP-адрес — это логический адрес, характеризующий местоположение вашего устройства в сети Интернет, тогда как MAC-адрес — это физический адрес, идентифицирующий фактическое устройство.

Каждый компьютер или устройство в Интернете имеет два типа адресов: его физический адрес и его интернет-адрес. Физический адрес, который также называется адресом управления доступом к среде или MAC-адресом, идентифицирует устройство для других устройств в той же локальной сети. Интернет-адрес или IP-адрес, определяет устройство во всей сети Интернет. Чтобы добраться до места назначения, сетевой пакет нуждается в обоих адресах. Любая часть интернет-программного обеспечения, такая как веб-браузер, направляет данные в пункт назначения в Интернете с использованием IP-адреса пункта назначения. Этот адрес вставляется в пакеты данных, которые посылает стек программного обеспечения. Люди редко используют номера адресов напрямую, вместо этого используют DNS-имена, которые приложение переводит в соответствующий номер. Интернет-маршрутизаторы перемещают пакеты из исходной сети в сеть назначения, а затем в локальную сеть, к которой подключено устройство назначения. Эта локальная сеть преобразует IP-адрес в MAC-адрес, добавляет MAC-адрес в поток данных и отправляет данные нужному устройству.

Содержание

Обзор и основные отличия
Что такое IP-адрес
Что такое MAC-адрес
В чем разница между IP-адресом и MAC-адресом
Заключение

Что такое IP-адрес?

IP-адрес — это адрес, который однозначно идентифицирует сетевое соединение. Он называется «логическим адресом», который предоставляется для подключения в сети. IP-адреса обычно предоставляются администратором сети или Интернет-провайдерами (ISP). Он может быть статическим (постоянным) или динамическим (временным) по своей природе. Динамический IP-адрес может постоянно меняться каждый раз, когда устройство подключается к различным сетям. IP-адреса доступны в двоичном виде и используется при маршрутизации, так как они конкретно определяют сетевое соединение. IP-адрес используется на сетевом уровне эталонных моделей OSI или TCP/IP.

Интернет-протокол (IP) контролирует взаимодействие устройств в Интернете и определяет поведение интернет-маршрутизаторов. Это соответствует сетевому уровню (3 уровень) эталонной модели OSI. Интернет изначально строился на IP версии 4 (IPv4) и сейчас находится на переходе к IPv6.

IPv4 (Интернет-протокол версии 4): Адрес IPv4 состоит из 32 битов, обычно записываемых в виде четырех десятичных чисел или точечно-десятичной записи. Пример записи адреса — 192.168.0.11. Поле заголовка IPv4 составляет 20 байтов, а биты контрольной суммы присутствуют в заголовке для контроля ошибок. Поддержка IPsec (для функции безопасности) является необязательной в IPv4. При адресации IPv4 также доступны дополнительные поля. IPv4 поддерживает размер пакета до 576 байтов. Адресация IPv4 может использоваться для многоадресной передачи и широковещательной рассылки пакетов данных. Устойчивый, быстрый рост числа подключенных к Интернету устройств привел к надвигающемуся исчерпанию адресного пространства IPv4, что является одной из нескольких причин развития IPv6.

IPv6 (Интернет-протокол версии 6): Адрес IPv6 состоит из 128 битов, причем первые 64 зарезервированы для идентификации сети, а вторые 64 предназначены для идентификации устройства в сети. Адрес записывается в виде восьми наборов из четырех шестнадцатеричных цифр, разделенных двоеточиями — например, FEDC: BA98: 7654: 3210: 0123: 4567: 89AB: CDEF. Существует множество соглашений, позволяющих сократить адрес IPv6 при его написании. Поле заголовка IPv6 составляет 40 байтов, но биты контрольной суммы отсутствуют в файле заголовка. Поддержка IPsec (для функции безопасности) является обязательной в IPv6. При адресации IPv6 также недоступны необязательные поля. Он поддерживает размер пакета до 1280 байт. Адресация IPv6 не может использоваться для трансляции.

Что такое MAC-адрес?

MAC-адрес — это адрес, который однозначно идентифицирует узел в сети, т.е оборудование, которое контролирует передачу данных в сеть. Он также называется физическим адресом, либо адресом программного обеспечения. MAC-адрес предоставляется производителем NIC (сетевой интерфейсной карты). Он встроен в аппаратное обеспечение и остается неизменным для этого устройства. В эталонной модели OSI для работы в сети MAC (Media Access Control) — это устройство 2 уровня, а MAC-адрес — это адрес 2 уровня.

MAC — это 48-битный адрес, который содержит либо 6 групп по 2 шестнадцатеричных цифры, либо 3 группы по 4 шестнадцатеричных цифры. Эти шестнадцатеричные цифры могут быть разделены дефисами (-) или двоеточиями (:). Например: 23-AB-CD-EF-56-78, или 23AB:CDEF:5678. 48-битный MAC-адрес состоит из двух частей по 24 бита каждая. Первые 24 бита представляют OUI (уникальный идентификатор организации), а следующие 24 бита представляют конкретную информацию поставщика. MAC-адрес работает на канальном уровне эталонных моделей OSI или TCP/IP.

В нынешнюю эпоху Интернета большинство устройств физически подключены с помощью кабелей Ethernet или беспроводным способом с помощью Wi-Fi. Оба метода используют MAC-адреса для идентификации устройства в сети. Каждый сетевой адаптер, подключенный к устройству, будет иметь свой собственный MAC-адрес. Настольный ПК обычно имеет только один. В большинстве ноутбуков их будет два (один для кабеля Ethernet, другой для беспроводного). Сетевой коммутатор с 48 портами будет иметь MAC-адрес для каждого порта плюс базовый MAC-адрес (всего 49 адресов). Для успешного взаимодействия на уровне 2 крайне важно иметь уникальный MAC-адрес на каждом сетевом адаптере.

Даже если вы попытаетесь установить связь с компьютером в локальной сети, используя его IP-адрес, связь все равно будет установлена с использованием MAC-адресов, и именно тогда вступает в действие протокол разрешения адресов (ARP). Устройства в локальной сети обычно хранят таблицу ARP со списком MAC-адресов и IP-адресов других устройств в локальной сети. Когда вы попытаетесь пропинговать другой компьютер, используя его IP-адрес, он будет преобразован в MAC-адрес с помощью таблицы ARP, а затем пакеты будут отправлены по проводам. Сетевые устройства, отвечающие за доставку кадров в пункт назначения 2 уровня, называются коммутаторами. MAC-адреса используются только для связи в локальных сетях (ЛВС), поэтому, если вы хотите получить доступ к удаленной сети или Интернету, используется IP-адрес.

В чем разница между MAC-адресом и IP-адресом?

Назначение: IP-адрес используется для идентификации соединения узла в сети, в то время как MAC-адрес используется для идентификации уникального адреса этого узла.
Тип адреса: IP-адрес является программным или логическим адресом, в то время как MAC-адрес является аппаратным, встроенным или физическим адресом.
Адресный провайдер: IP-адрес предоставляется администратором сети, DHCP (протокол динамической конфигурации хоста) или ISP (интернет-провайдер). С другой стороны, MAC-адрес предоставляется производителем устройства и встроен в NIC (сетевую интерфейсную карту).
Длина и представление адреса: В IP-адресе длина IPv4 составляет 32 бита, а длина IPv6 — 128 бит. С другой стороны, MAC-адрес является 48-битным адресом. Кроме того, IP-адрес IPv4 представлен в двоичном формате с разделением точками (.), а IPv6 в шестнадцатеричном с разделением двоеточиями, тогда как MAC-адрес представлен в шестнадцатеричном формате с дефисами (-) или двоеточиями (:) между ними.
Сетевые классы: IP-адреса используют все виды сетевых классов, то есть A, B, C, D и E для адресации соединения. С другой стороны, такие сетевые классы не используются для адресации MAC-адреса для конкретного устройства.
Подсеть: Подсеть — это процесс разделения сети на две или более небольших сетей. IP-адрес использует подсеть, а MAC-адрес не использует его.
Гибкость: IP-адрес является гибким по своей природе, они изменяются при каждом подключении устройства к какой-либо другой сети. С другой стороны, MAC-адреса не являются гибкими и остаются всегда постоянными для каждого устройства.
Используемый сетевой трафик: IP-адрес может использоваться для многоадресной передачи или широковещания, в то время как MAC-адрес может использоваться для широковещания.
Уровень реализации: IP-адрес или логическая адресация реализованы на сетевом уровне модели OSI или TCP/IP. С другой стороны, MAC-адрес или физическая адресация реализованы на уровне канала передачи данных эталонной модели OSI или TCP/IP.

Заключение

IP-адреса и MAC-адреса необходимы компьютерам (и другим подключенным устройствам) для связи через Интернет. Хотя две схемы адресации отличаются друг от друга, они работают вместе, предоставляя необходимые услуги на разных уровнях сети. Отличие IP-адреса и MAC-адреса в том, что IP-адрес — это логический адрес, характеризующий местоположение устройства в сети Интернет, а MAC-адрес — это физический адрес, идентифицирующий фактическое устройство.