Definition Was ist eine MAC-Adresse?

Die MAC-Adresse (Media Access Control) stellt die physikalische Adresse einer Netzwerkschnittstelle dar. Sie ist eindeutig und besitzt eine Länge von 48 Bit. MAC-Adressen kommen beispielsweise im Ethernet und Token Ring aber auch bei Bluetooth und WLAN zum Einsatz. Bestandteil jeder Adresse ist eine Herstellerkennung.

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Die Abkürzung MAC-Adresse steht für Media Access Control Adresse und repräsentiert die eindeutige Kennung einer Netzwerkschnittstelle. Oft wird die MAC-Adresse auch als physikalische Adresse bezeichnet.

MAC Adressen sind unabhängig von der verwendeten Übertragungstechnik. Sie werden unter anderem im Ethernet, WLAN, Token Ring, FDDI oder bei Bluetooth verwendet. Die Länge der Adresse beträgt 48 Bit. Weltweit ist die Media Access Control Adresse eindeutig. Ein Bestandteil der 48 Bit langen Adresse ist eine Herstellerkennung.

Soll ein IP-Paket über ein Ethernet zugestellt werden, ist es auf dem Layer 2 an die physikalische Adresse des Zielrechners oder des für die Weitervermittlung zuständigen Routers zu adressieren. Jedes Paket besitzt eine Absenderadresse und eine Zieladresse. Stimmt die Zieladresse des Ethernet-Frames mit der eigenen Layer-2-Adresse überein, reicht die Station den Frame an die höheren Schichten weiter. Um die den IP-Adressen zugehörigen MAC-Adressen zu bestimmen, kommt bei IPv4 das Address Resolution Protokoll (ARP) zum Einsatz.

Aufbau der MAC-Adresse

Der Aufbau der 48 Bit langen Adresse ist genau definiert. Die ersten beiden Bits legen die Art der Adresse fest. Unter anderem bestimmen sie, ob es sich um eine Multicast- oder Broadcast-Adresse oder um eine weltweit eindeutige Einzeladresse handelt. Anschließend folgt bis zum Ende des dritten Bytes die Herstellerkennung der Netzwerkkarte oder -hardware. Die Bitfolge nennt sich Organizationally Unique Identifier (OUI) und ist von der IEEE an die verschiedenen Hersteller der Hardware vergeben.

Die letzten drei Byte der Adresse legt der Hersteller fest. Er vergibt diese Bitfolge jeweils nur einmal und sorgt so dafür, dass die komplette Adresse eindeutig ist. Die Schreibweise ist in der Regel in hexadezimaler Form, in der die Bytes durch Bindestriche oder Doppelpunkte getrennt sind.

Die verschiedenen Darstellungsformen von MAC-Adressen

Es existieren verschiedene Darstellungsformen von MAC-Adressen. Grundsätzlich lässt sich zwischen der kanonischen und der Bit-reversed-Darstellung unterscheiden. Am häufigsten vorzufinden ist die kanonische Darstellung. Sie besteht, wie bereits beschrieben, aus einer Folge von zweistelligen hexadezimalen Zahlen, die durch einen Bindestrich (manchmal auch durch einen Doppelpunkt) getrennt sind.

Seltener findet sich die Bit-reversed- oder Non-canonical-Form. Sie kommt beispielsweise im Token Ring zum Einsatz und geht von der umgekehrten Bitfolge im Vergleich zur kanonischen Darstellung aus.

Funktion der MAC-Adressen im Netzwerk

Wichtigste Funktion der MAC-Adressen ist die Zustellung eines Frames auf dem Layer 2. Befindet sich in einem IP-Netzwerk die IP-Zieladresse im gleichen Subnetz, erfolgt die Zustellung direkt an die physikalische Adresse des Zielrechners. Gehört die IP-Adresse zu einem anderen Subnetz, ist der Layer-2-Frame an die MAC-Adresse des zuständigen Routers (meist das Default-Gateway) zu adressieren.

Der Router ist für die Vermittlung des Pakets zum nächsten Netzknoten oder zum Zielrechner zuständig und sendet es auf dem folgenden Netzabschnitt ebenfalls an eine MAC-Adresse. Gleichzeitig ersetzt der Router die Source-MAC-Adresse des Ursprungsframes mit seiner eigenen. Rechner mit mehreren Netzwerkschnittstellen besitzen mehrere MAC-Adressen. Wird die Hardware einer Netzwerkschnittstelle getauscht, ändert sich auch deren Adresse.

Besondere MAC-Adressen und ihre Funktion

Neben den global eindeutigen MAC-Adressen für die Identifizierung von Netzwerkschnittstellen existieren Adressen mit Sonderfunktionen. Dies sind beispielsweise MAC-Multicast- und MAC-Broadcast-Adressen. Mit Hilfe dieser Adressen können Ethernet-Frames gleichzeitig an mehrere oder an alle Stationen einer Broadcast-Domäne gesendet werden. Die Broadcast-Adresse im Ethernet besteht aus lauter Einsen und lautet FF-FF-FF-FF-FF-FF. Durch Broadcasts können starke Belastungen für ein Netz entstehen. Ein Broadcast-Sturm, ausgelöst durch parallele Verbindungen zwischen Switches, kann das komplette Netz lahmlegen.

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