MACアドレスについて教えてください

Question

MACアドレスは固有のものであるから、IPアドレスがなくても十分目的地にパケットを送れるはずである。しかし、インターネットアドレスだけでネットワークを構築することは困難である。この理由を述べよ。という、レポートが出たんですが、本を調べてもぜんぜんのってなくて困ってます。だれか、わかる人いましたら教えてください。お願いします。

Haizy · Accepted Answer

答えるのは、簡単ですがそれだけでは、丸くないので、関係ありそうな　ことを書いておきますね

ＭＡＣアドレスは、ＯＳＩ参照モデル　物理層　にあり
例として、スイッチングＨＵＢは、ＭＡＣアドレスを管理して、スイッチングしています。ルータも、ＭＡＣアドレスを利用しています。

この辺から、解けると思いますがいかがでしょうか

myoshioka · Answer

おもしろいたとえを思いついたので、参加させてください。

ＭＡＣアドレスは、人間のＤＮＡに似ていると思います。
で、ＩＰアドレスは、住所です（名前は後述）
サブネットは社会の単位です、埼玉県とか。
そしてある人が、誰かに贈り物をしたいとき、まずは住所を書いて送り先を限定しますよね。

で、現実社会だと、国名地名など無限にありますが、ＩＰアドレスの世界は、住所と名前で32ビットしかないわけです。（これだけでも「インターネットアドレスだけでネットワークを構築は困難」という理由にもなりますが…）たとえば、国名地名などむりやり32ビットに抑えたとしても…。

どうしても同じ名前の人が大勢出てきます。これは、たとえば、ローカルアドレスですね。（現実にはＮＡＴ上のポートの様な感じでしょうか）その場所の、誰それさん。
同じ名前でも地域が違うので識別できますよね。

で、誰もＤＮＡ情報を指摘して個人を識別しないのはどうしてでしょう？それは判らないからですよね。個人のＤＮＡが判ったとしても、完全に全種類を網羅したＤＮＡ電話帳が存在したとしても、ものすごい量で検索するのにスーパーコンピュータで３日かかるとしたら、誰も使いませんよね。
------すみません、わけのわからないたとえで… ----
ＭＡＣアドレスはＩＰアドレスより種類が多いです。
MAC(48bit),IP(32bitでローカル様に多少差し引かれています)
インターネットアドレスというのはたぶん、IPアドレスの中のローカル分を差し引いたグローバルアドレスの物であると思います。
すると、そのレポートの意味するところは、
「ローカルアドレスを利用する理由について」
もしくは
「グローバルアドレスの枯渇の解決策＝IPV6について」
ではないでしょうか？
おそらく、IPV6については触れて置くぐらいでいいと思いますが、ローカルアドレスの理由にはいろいろあり、ISP(InternetServiceProvidor)から必要十分なだけのアドレスがもらえないとか、グローバルアドレスのままだとセキュリティをかける手間が大変だとか、
範囲が広くて難しいレポートですね。

別の話ですが、（ＩＰでなく）ＩＰＸというプロトコルは個々のホストにはアドレスをつけずＭＡＣアドレスのままで、共通で使用するネットワーク番号を使用して通信するような違ったアプローチで通信しています。余力があったらそっちの方も見てみるとおもしろいかもしれません。

iyokiti · Answer

始めまして伊与です。面白そうなので私も参加させてください。 

初めにサブネットと呼ばれる言葉を使います。サブネットとは交換機と伝送回線からなる伝送路を示しています。理由はデータ交換の処理とホストの（通信）処理を区分したいからです。 

「MACアドレスは固定された固有のものである。IPアドレスは固定されたものではない（任意の番号をに割り振ることが出来る）。」 
この両者の共存はネットワーク上の欠点を補いあうことだと思います。 
MACアドレスは伝送路上で相手を容易に特定する性質を持ち、IPアドレスはサブネット上でパケット効率よく転送させる性質を持っているといえます。 
MACアドレスは物理位置関係とは全く関係の無い番号体系でしかも固定されているので、物理的配置と交換機能が密接に関わりあうルーティングとしては、非常に扱いづらいアドレスと言えます（資源の大きな消費を伴う）。 
例えば、ランダムな数値集合であるアドレスをもつホストをゾーン（ブロック化）しても、ルーティングで云う最長一致検索やゾーンなど階層化ルーティングの適用は現実的ではないでしょう。 
しかし、通信におけるMACアドレスは半永久的に一意に固定されているため、通信相手の特定を絶対的に保証します。これはIPアドレスのようなソフトで任意に生成できるアドレスとの大きな違いだと思います。 
一方、IPアドレスは、ルールにのっとって割り振られた数の集合なので、ネットワーク上の物理的位置関係をもとにゾーン（ブロック化）することで、ルーティングを効率化させます（柔軟性が高い）。この手法はネットワークの資源節約に大いに役立っています（この問題点はDNSを見れば理解しやすいと思います）。 

MACアドレスを用いる利点は？ 
サブネットが通信相手の特定に関知しなくともよいと言うことでしょう。サブネットはルーティングだけしていればよいのです。相手に到着したかどうかまで関知しません。絶対的な一意性。 
IPアドレスを用いる利点はどうでしょうか？ 
ホストがルーティングを意識しなくてよいことでしょう。ホストは通信に使うパケットをサブネットに丸投げするだけです。転送の責任はサブネットに移ってしまいます。柔軟な運用性。 

なぜ別のアドレスを使うのか（サブネットとホストを分離するのか）？ 
資源の観点から云えば、サブネットから末端のホストまでひつとのアドレスで管理すると、莫大なネットワーク資源が必要となるため分離しなくてはならないと言うことでしょう。

設計の観点から云えば、サブネットとホスト（通信）間を分離して、ネットワークの構築をしやすくするためだと思います。ホストとサブネットを分離すればルーティングはルーティング、データ通信はデータ通信として機能をまとめてコンパクトに（集中して）扱えることが出来ます。 
関連する機能をまとめて階層化することは、関わりの薄い機能を考慮しない設計でコンパクトな実装で、求められるサービスを柔軟に実現できます。 

実際、色々なネットワークがIPへ乗り入れています。よくわかるのがアドレス解決で、ATMやフレームリレー、イーサネット、PPPなど様々ながアドレス解決あります（ATMやフレームリレー、イーサネット、PPPなどは通信（大雑把に言えばMAC層）に関わります）。 
OSI参照モデル（モデル自体は優れているとは思いませんが）を作ったときのポリシは、「各層の機能を明確化して、インターフェース、プロトコル、サービス、を各層ごと定義し、設計を楽に行える環境にする」でした。 

的を外していたらすみません。

selenity · Answer

インターネット上にはたくさんの端末が接続されて
いますが、MACアドレスだけで相手と直接通信する
には相手のMACアドレスをあらかじめ知っておく必要
があります。

だれが規則性や地域性のない膨大な量のMACアドレス
を管理すればよいのでしょうか？

ということを考えると、MACアドレスだけでは管理
しきれない部分も出てくるでしょう。



IPアドレスを併用することにより、エリアが作成され、
無秩序だったMACだけの世界から少しだけ地域単位
という世界が出来上がります。
地域が出来上がれば、管理単位も地域単位に
分散することが可能になります。

ymmasayan · Answer

ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスについては過去にもここで色々議論されています。
下記ＵＲＬなど参考になると思いますが。

参考URL：http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=83747

a-kuma · Answer

> MACアドレスは固有のものであるから

現実に当てはめると、まあ住所みたいなもんですね。でも、それだけで手紙を
送ることができますか？

その住所を見て、「ああ、内の三軒隣か」とわかれば、歩いて持っていきます
よね。ここまでは、

> IPアドレスがなくても十分目的地にパケットを送れるはずである

なんですけど、ちょっと遠くなるとどうでしょう？
郵便局を使いますよね。郵便局の住所を知らなくてはいけませんね。また、
郵便局から、その住所への近くの郵便局の住所を（私は知らなくてもいいけど)
郵便局同士は知っていないと駄目ですよね。

実際の住所は上手くできていて、階層構造（国→県→市…）になってたり、
郵便番号があったり、とこの当りを上手く解決できるのですけれど、MAC アドレス
っちゅうのは、機械毎に固有であることが定められているだけで、お互いの到達の
仕方まで仕組みにできていません。

＃ ちょっと不正確な書き方だけど、こんなイメージ

実際に IP が上手くできているのは、IPアドレスだけの話ではなくて、ポート番号
と組合わせて通信路を作っているところです。

これがあるから、色々なサービスを同時に使うことができるんですね。

この仕組みが MAC アドレスを使うレベルでは実装されていないことの方が大きい
です。

実際、これだけインターネットが流行る前でも、通信を利用したプログラムっての
は、いくらでもあったし、その時に、相手を特定していたのは、電話番号＋特別な
通番だけだったので、MAC アドレスと同じようなレベルでした。

まあ、レポートなんで、先生が欲しい回答を書くのが一番。普通の先生なら、授業で
触れているはずなので、そのレベルに合せて書くのが良いのでは？

MACアドレスについて教えてください

答えるのは、簡単ですがそれだけでは、丸くないので、関係ありそうな ことを書いておきますね

おもしろいたとえを思いついたので、参加させてください。

始めまして伊与です。

インターネット上にはたくさんの端末が接続されて

ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスについては過去にもここで色々議論されています。

> MACアドレスは固有のものであるから

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