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ENDEREÇO MAC E HEXADECIMAL
Na rede, os endereços IPv4 são representados usando o sistema numérico decimal de base dez e o sistema numérico binário de base 2. Os endereços IPv6 e endereços Ethernet são representados usando o sistema de números hexadecimal de base dezesseis. Para entender hexadecimal, você deve primeiro estar muito familiarizado com binário e decimal.
O sistema de numeração hexadecimal usa os números de 0 a 9 e as letras de A a F.
Um endereço Ethernet MAC consiste em um valor binário de 48 bits. Hexadecimal é usado para identificar um endereço Ethernet porque um único dígito hexadecimal representa quatro bits binários. Portanto, um endereço MAC Ethernet de 48 bits pode ser expresso usando apenas 12 valores hexadecimais.
A figura compara os valores decimais e hexadecimais equivalentes do binário 0000 a 1111.
EQUIVALENTES DECIMAIS E BINÁRIOS DE 0 A F HEXADECIMAL
Dado que 8 bits (um byte) é um agrupamento binário comum, o binário 00000000 a 11111111 pode ser representado em hexadecimal como o intervalo de 00 a FF, conforme mostrado na próxima figura.
EQUIVALENTES DECIMAIS, BINÁRIOS E HEXADECIMAIS SELECIONADOS
Ao usar hexadecimal, zeros à esquerda são sempre exibidos para completar a representação de 8 bits. Por exemplo, na tabela, o valor binário 0000 1010 é mostrado em hexadecimal como 0A.
Os números hexadecimais são frequentemente representados pelo valor precedido por 0x (por exemplo, 0x73) para distinguir entre valores decimais e hexadecimais na documentação.
Hexadecimal também pode ser representado por um subscrito 16, ou o número hexadecimal seguido por um H (por exemplo, 73H).
Você pode ter que converter entre valores decimais e hexadecimais. Se essas conversões forem necessárias, converta o valor decimal ou hexadecimal em binário e, a seguir, converta o valor binário em decimal ou hexadecimal, conforme apropriado.
ENDEREÇO MAC ETHERNET
Em uma LAN Ethernet, todos os dispositivos de rede estão conectados à mesma mídia compartilhada. O endereço MAC é usado para identificar os dispositivos físicos de origem e destino (NICs) no segmento de rede local. O endereçamento MAC fornece um método para identificação de dispositivo na camada de enlace de dados do modelo OSI.
Um endereço Ethernet MAC é um endereço de 48 bits expresso em 12 dígitos hexadecimais, conforme mostrado na figura. Como um byte é igual a 8 bits, também podemos dizer que um endereço MAC tem 6 bytes de comprimento.
Todos os endereços MAC devem ser exclusivos para o dispositivo Ethernet ou interface Ethernet. Para garantir isso, todos os fornecedores que vendem dispositivos Ethernet devem se registrar no IEEE para obter um código hexadecimal exclusivo de 6 (ou seja, 24 bits ou 3 bytes) denominado identificador organizacional exclusivo (OUI).
Quando um fornecedor atribui um endereço MAC a um dispositivo ou interface Ethernet, o fornecedor deve fazer o seguinte:
Use seu OUI atribuído como os primeiros 6 dígitos hexadecimais.
Atribua um valor exclusivo nos últimos 6 dígitos hexadecimais.
Portanto, um endereço MAC Ethernet consiste em um código OUI de fornecedor hexadecimal de 6, seguido por um valor atribuído ao fornecedor hexadecimal 6, conforme mostrado na figura.
Por exemplo, suponha que a Cisco precise atribuir um endereço MAC exclusivo a um novo dispositivo. O IEEE atribuiu à Cisco um OUI de 00-60-2F. A Cisco então configuraria o dispositivo com um código de fornecedor exclusivo, como 3A-07-BC. Portanto, o endereço MAC Ethernet desse dispositivo seria 00-60-2F-3A-07-BC.
É responsabilidade do fornecedor garantir que nenhum de seus dispositivos receba o mesmo endereço MAC. No entanto, é possível que existam endereços MAC duplicados devido a erros cometidos durante a fabricação, erros cometidos em alguns métodos de implementação de máquina virtual ou modificações feitas usando uma das várias ferramentas de software. Em qualquer caso, será necessário modificar o endereço MAC com um novo NIC ou fazer modificações via software.
PROCESSAMENTO DE QUADRO
Às vezes, o endereço MAC é conhecido como endereço gravado (BIA) porque o endereço é codificado na memória somente leitura (ROM) na NIC. Isso significa que o endereço é codificado no chip ROM permanentemente.
Nota: Em sistemas operacionais de PC modernos e NICs, é possível alterar o endereço MAC no software. Isso é útil ao tentar obter acesso a uma rede que filtra com base em BIA. Consequentemente, filtrar ou controlar o tráfego com base no endereço MAC não é mais tão seguro.
Quando o computador é inicializado, a NIC copia seu endereço MAC da ROM para a RAM. Quando um dispositivo está encaminhando uma mensagem para uma rede Ethernet, o cabeçalho Ethernet inclui o seguinte:
- Endereço MAC de origem – Este é o endereço MAC da NIC do dispositivo de origem.
- Endereço MAC de destino – Este é o endereço MAC da NIC do dispositivo de destino.
Clique em Reproduzir na animação para visualizar o processo de encaminhamento de quadros.
Quando uma NIC recebe um quadro Ethernet, ela examina o endereço MAC de destino para ver se ele corresponde ao endereço MAC físico armazenado na RAM. Se não houver correspondência, o dispositivo descarta o quadro. Se houver uma correspondência, ele passa o quadro pelas camadas OSI, onde ocorre o processo de descapsulamento.
Nota: As placas de rede Ethernet também aceitarão quadros se o endereço MAC de destino for um broadcast ou um grupo multicast do qual o host é membro.
Qualquer dispositivo que seja a origem ou destino de um quadro Ethernet, terá uma placa de rede Ethernet e, portanto, um endereço MAC. Isso inclui estações de trabalho, servidores, impressoras, dispositivos móveis e roteadores.
ENDEREÇO UNICAST MAC
Na Ethernet, diferentes endereços MAC são usados para comunicações unicast, broadcast e multicast da camada 2.
Um endereço MAC unicast é o endereço exclusivo usado quando um quadro é enviado de um único dispositivo de transmissão para um único dispositivo de destino.
Clique em Reproduzir na animação para ver como um quadro unicast é processado. Neste exemplo, o endereço MAC de destino e o endereço IP de destino são ambos unicast.
No exemplo mostrado na animação, um host com endereço IPv4 192.168.1.5 (origem) solicita uma página da web do servidor no endereço unicast IPv4 192.168.1.200. Para que um pacote unicast seja enviado e recebido, um endereço IP de destino deve estar no cabeçalho do pacote IP. Um endereço MAC de destino correspondente também deve estar presente no cabeçalho do quadro Ethernet. O endereço IP e o endereço MAC combinam-se para fornecer dados a um host de destino específico.
O processo que um host de origem usa para determinar o endereço MAC de destino associado a um endereço IPv4 é conhecido como protocolo de resolução de endereço (ARP). O processo que um host de origem usa para determinar o endereço MAC de destino associado a um endereço IPv6 é conhecido como Neighbour Discovery (ND).
Nota: O endereço MAC de origem deve ser sempre um unicast.
ENDEREÇO DE BROADCAST MAC
Um quadro de transmissão Ethernet é recebido e processado por cada dispositivo na LAN Ethernet. Os recursos de uma transmissão Ethernet são os seguintes:
- Tem um endereço MAC de destino de FF-FF-FF-FF-FF-FF em hexadecimal (48 uns em binário).
- Ele é inundado por todas as portas do switch Ethernet, exceto a porta de entrada.
- Não é encaminhado por um roteador.
Se os dados encapsulados forem um pacote de difusão IPv4, isso significa que o pacote contém um endereço IPv4 de destino que possui todos os uns (1s) na parte do host. Essa numeração no endereço significa que todos os hosts nessa rede local (domínio de broadcast) receberão e processarão o pacote.
Clique em Reproduzir na animação para ver como um quadro de transmissão é processado. Neste exemplo, o endereço MAC de destino e o endereço IP de destino são ambos broadcasts.
Conforme mostrado na animação, o host de origem envia um pacote de transmissão IPv4 para todos os dispositivos em sua rede. O endereço de destino IPv4 é um endereço de broadcast, 192.168.1.255. Quando o pacote de transmissão IPv4 é encapsulado no quadro Ethernet, o endereço MAC de destino é o endereço MAC de transmissão de FF-FF-FF-FF-FF-FF em hexadecimal (48 unidades em binário).
DHCP para IPv4 é um exemplo de protocolo que usa endereços de transmissão Ethernet e IPv4.
No entanto, nem todos os broadcasts Ethernet carregam um pacote de broadcast IPv4. Por exemplo, as solicitações ARP não usam IPv4, mas a mensagem ARP é enviada como uma transmissão Ethernet.
ENDEREÇO MULTICAST MAC
Um quadro multicast Ethernet é recebido e processado por um grupo de dispositivos na LAN Ethernet que pertence ao mesmo grupo multicast. Os recursos de um multicast Ethernet são os seguintes:
Há um endereço MAC de destino de 01-00-5E quando os dados encapsulados são um pacote multicast IPv4 e um endereço MAC de destino 33-33 quando os dados encapsulados são um pacote multicast IPv6.
Existem outros endereços MAC de destino de multicast reservados para quando os dados encapsulados não são IP, como Spanning Tree Protocol (STP) e Link Layer Discovery Protocol (LLDP).
Ele é inundado por todas as portas do switch Ethernet, exceto a porta de entrada, a menos que o switch esteja configurado para snooping multicast.
Não é encaminhado por um roteador, a menos que o roteador esteja configurado para rotear pacotes multicast.
Se os dados encapsulados forem um pacote multicast IP, os dispositivos pertencentes a um grupo multicast serão atribuídos a um endereço IP do grupo multicast. O intervalo de endereços multicast IPv4 é de 224.0.0.0 a 239.257.257.257. O intervalo de endereços multicast IPv6 começa com ff00 :: / 8. Como os endereços multicast representam um grupo de endereços (às vezes chamado de grupo de hosts), eles só podem ser usados como destino de um pacote. A fonte sempre será um endereço unicast.
Como ocorre com os endereços unicast e broadcast, o endereço IP multicast requer um endereço MAC multicast correspondente para entregar quadros em uma rede local. O endereço MAC multicast está associado e usa informações de endereçamento do endereço multicast IPv4 ou IPv6.
Clique em Reproduzir na animação para ver como um quadro multicast é processado. Neste exemplo, o endereço MAC de destino e o endereço IP de destino são ambos multicast.
Os protocolos de roteamento e outros protocolos de rede usam endereçamento multicast. Aplicativos como software de vídeo e imagem também podem usar endereçamento multicast, embora aplicativos multicast não sejam tão comuns.
LAB – VER OS ENDEREÇOS MAC DO DISPOSITIVO DE REDE
Neste laboratório, você concluirá os seguintes objetivos:
- Parte 1: Configurar a topologia e inicializar dispositivos
- Parte 2: Configurar Dispositivos e Verificar Conectividade
- Parte 3: Exibir, descrever e analisar endereços MAC Ethernet