Netzwerkgrundlagen: Netzwerkzieladressen - Dummies

Die Datenverbindungsschicht bietet die Möglichkeit, Daten zwischen allen Netzwerkgeräten, einschließlich Cisco-Komponenten, unter Verwendung von Netzwerkzieladressen zu übertragen. Diese Datenverbindungsschichtadressen haben ihre eigenen Adressklassifikationen: Unicast, Multicast und Broadcast. Diese drei Klassifizierungen von Adressen gelten auch für die Netzwerkschicht und insbesondere für das IP-Protokoll. Auf Netzwerkebene funktionieren diese drei Adressklassen wie folgt:

• Unicast: Eindeutige IP-Adresse aus den Adressbereichen der Klasse A, B oder C. Eine Unicast-IP-Adresse ist immer mit einer MAC-Adresse für die Netzwerkschnittstelle verknüpft, auf der sie arbeitet. Wenn Ihr Netzwerkgerät über eine Netzwerkschnittstelle verfügt, für die Sie eine IP-Adresse konfiguriert haben, identifiziert die IP-Adresse Ihren Computer eindeutig auf der Netzwerkebene.

• Zur gleichen Zeit identifiziert die MAC-Adresse, die der konfigurierten Netzwerkschnittstelle zugeordnet ist, auf der Datenverbindungsschicht eindeutig die Netzwerkvorrichtung in der Datenverbindungsschicht. Es gibt also eine Eins-zu-Eins-Beziehung zwischen Unicast-Adressen auf der Datenverbindung und Netzwerkschichten, und Daten, die an eine Unicast-Adresse gesendet werden, werden nur von einem Gerät im Netzwerk verarbeitet.

• Multicast: Von den drei IP-Adresskategorien ist dies diejenige, die schwer zu verstehen ist. Eine Multicast-Adresse, die eine Klasse D-Adresse ist, ist einer Gruppe von Netzwerkgeräten zugeordnet. Wenn Sie Daten an die Multicast-Adresse senden, wird sie von allen Geräten empfangen, die Mitglied der Multicast-Gruppe sind. Im Gegensatz zur Unicast-Adresse können mehrere Netzwerkgeräte so konfiguriert werden, dass sie Daten empfangen, die an diese Adresse gesendet werden.

• Dies ist nützlich, wenn Sie dieselben Daten an mehrere Geräte senden, z. B. Musik streamen oder ein Disk-Image auf 50 Computern installieren. Anstatt 50 Kopien der Daten an 50 Unicast-Adressen zu senden, können Sie mit Multicast eine Kopie der Daten senden, und alle 50 Computer erhalten sie. Im Gegensatz zur Broadcast-Funktion, die nur ein bisschen umfasst, werden diese Daten nur von den Geräten in der Gruppe und nicht von allen Geräten im Netzwerk verarbeitet.

  In der Datenverbindungsschicht hat IANA einen organisatorisch eindeutigen Identifikator (OUI) registriert, wie sich ein Netzwerkkartenhersteller registrieren würde. In diesem Fall verwendet IANA diesen MAC-Adressbereich anstelle der Verwendung von MAC-Adressblöcken für Netzwerkkarten und verwendet diesen MAC-Adressbereich (01: 00: 5e: 00: 00: 00 bis 01: 00: 5e: 7f: ff: ff) zum verknüpfen Sie IP-Multicast-Adressen in der Netzwerkschicht mit MAC-Adressen in der Sicherungsschicht.

  Dieser MAC-Adressbereich ist etwas kleiner als der IP-Adressbereich, daher gibt es eine kleine potenzielle Überlappung, aber dies stellt kein Problem für den Multicast-Datenverkehr dar.

  Die Registrierung des IANA MAC-Bereichs ermöglicht die Zuordnung einer IP-Multicast-Adresse zu einer MAC-Adresse auf der Datenverbindungsschicht, erfordert jedoch, dass Ihr Netzwerk-Switch den IANA-Multicast-Bereich unterstützt. Wenn dies nicht der Fall ist, behandelt der Switch IP-Multicast-Verkehr als Broadcast-Verkehr (siehe nächster Punkt) in der Sicherungsschicht.

• Broadcast: Spezielle Gruppen-IP-Adressen umfassen technisch alle IP-Netzwerkgeräte in der Welt, werden aber direkt der MAC-Broadcast-Adresse Ihrer aktuellen Datenverbindung zugeordnet.

  Wenn Sie sich die binäre Broadcast-IP-Adresse ansehen, werden alle Bits auf 1 gesetzt, was 255. 255. 255. 255 in der standardmäßigen Dezimalpunktnotation ist. Die Broadcast-MAC-Adresse, für die dieser IP-Broadcast zugeordnet ist, hat auch alle Binärbits auf 1 gesetzt, sodass die Adresse FF lautet: FF: FF: FF: FF: FF.

  Alle Netzwerk-Frames, die an die Broadcast-Adresse gesendet werden, werden von jedem Gerät in diesem Netzwerksegment gelesen oder verarbeitet.