(Si) IP es una dirección única de un host, ¿por qué se requiere una dirección MAC?

Hace mucho tiempo, hice la misma pregunta en el foro de soporte de Wikipedia, hice la pregunta al revés … ¡espero que ayude!

¿Por qué la dirección Mac sola no es suficiente? ¿Por qué necesitamos la dirección IP?

Como la dirección Mac tiene 48 bits, ¿por qué solo se puede usar para abordar Internet? ¿Por qué necesitamos IP?

Para que la ruta sea manejable. Las direcciones MAC son asignadas por los fabricantes de equipos y desde entonces permanecen estáticas. El proceso de venta y distribución de equipos esencialmente baraja todo el equipo, por lo que no hay un patrón para ellos. Los dispositivos IP en su hogar, o en su calle, tienen una combinación esencialmente aleatoria de direcciones MAC. Ahora, cuando envía un paquete, va al enrutador de su ISP. Si el enrutamiento se realizó mediante MAC distribuidos aleatoriamente, cada enrutador del mundo necesitaría una lista completa de cada dispositivo con IP habilitado, para saber dónde enviar el paquete. Su tabla de enrutamiento se vería así:

80: 00: 00: 00: 01 send_to_entanet
80: 00: 00: 00: 02 send_to_google
80: 00: 00: 00: 03 send_to_level3
80: 00: 00: 00: 04 send_to_bt
80: 00: 00: 00: 05 send_to_google
80: 00: 00: 00: 06 send_to_bt
80: 00: 00: 00: 07 send_to_cableandwireless

Toda esa tabla sería enorme, con cientos de millones de entradas. Y cada vez que se mueve un nodo dinámico (un teléfono celular o una computadora portátil, por ejemplo), debe actualizar todos los enrutadores del mundo con la información de enrutamiento. Internet estaría obstruido con grandes actualizaciones para estas tablas de enrutamiento masivas. Entonces eso no es lo que se hace: en cambio, se asignan IP, y esas IP están fuertemente correlacionadas con la topología de la red. Por lo tanto, una tabla de enrutamiento puede constar de rangos, y puede hacer todo el trabajo con unas pocas decenas o cientos de entradas. Tal mesa se ve así:

71.30.0.0-71.33.255.255 send_to_entanet
71.34.0.0-71.40.255.255 send_to_level3

con cada entrada cubriendo miles, a veces millones de direcciones. Su esquema funciona bien en redes muy pequeñas (de hecho, así es como los conmutadores de Ethernet deciden a dónde enviar los paquetes en su VLAN local) pero no se escala

[Editar: Cortesía: Anónimo]

Me encantaría responder esta pregunta
No todas las direcciones IP son únicas para un host.
Para entender esto claramente, tendré que explicar un poco sobre la versión 4 del direccionamiento IP. Hay dos grupos para las direcciones IP:
1. Direcciones IP públicas que son únicas. Necesitamos comprar este tipo de dirección IP del Registro Regional de Internet (RIR). Los ISP compran sus IP de RIR y lo venden a las organizaciones.
2. Direcciones IP privadas que pueden ser utilizadas por cualquier persona dentro de la red local.
No es necesario comprar direcciones privadas. La dirección IP presente en su teléfono, computadora portátil o Ipad es una dirección IP privada configurada por el ISP a través de DHCP.

Su paquete no viajará en Internet (red pública) si tiene una dirección IP privada. Entonces, lo que sucede una vez que el paquete llega a su ISP, lo convierten en una dirección IP pública utilizando el concepto de traducción de direcciones de red (NAT). Es otro gran concepto, que es uno de mis temas favoritos.

Ahora viene a la dirección MAC (Control de acceso a medios). Es cierto que MAC es único para un host, está grabado en la parte de hardware llamada NIC. ¿Por qué necesitamos MAC? MAC es la dirección de la capa 2. Las direcciones IP son sistemáticas, ya que las direcciones MAC son aleatorias para la computadora presente en una red local. La dirección IP ayuda a enrutar el paquete en las redes y cuando el paquete llegó al conmutador, utiliza la dirección MAC para identificar a qué puerto debe reenviar el paquete. Allí entregando correctamente el paquete a su destino.

Hay muchos más tecnicismos involucrados con el valor de la dirección MAC (src y dest).

La dirección IP no es única (IPV4. Puede ser única en el caso de IPV6). Se asigna / alquila dinámicamente. Si un dispositivo con una dirección IP se desconecta de la red (o el contrato vence y no puede renovarlo); la misma IP se puede dar a otro dispositivo. Entonces, ¿qué sucede si un dispositivo solicita algunos datos y se desconecta de la red, y otro dispositivo obtiene la misma IP? Los datos se pueden entregar a un dispositivo incorrecto. Para evitar eso, necesitamos una dirección MAC que identifique de forma exclusiva el dispositivo.

Entonces, ¿por qué no podemos elegir solo la dirección MAC, que es única? Esto hará que la creación de redes sea casi imposible. La dirección MAC es como el nombre de una persona. No puede encontrar a una persona solo con su nombre. Necesitas la direccion. Esto es exactamente lo que está haciendo IP: proporcionar la dirección con el número de casa, calle, etc. (el protocolo DHCP es útil aquí)

La dirección de Mac funciona en la capa de enlace de datos y un dispositivo se identifica con la ayuda de mac en LAN e incluso algunos dispositivos como hub y switch funcionan con la dirección de Mac en la capa 2 del modelo OSI. Localmente en Lan, identificado por Mac con la ayuda del conmutador, concentrador y globalmente a través de la subred, identificado y enrutado de acuerdo con la dirección IP. Cuando recibe un paquete del mundo exterior, tanto el enrutador como el conmutador están involucrados y la transmisión entre IP a Mac se realiza mediante el protocolo ARP. Mac es una dirección de hardware relacionada con el dispositivo e ip es una dirección lógica.

La comprensión de la red, la subred y la división de la red no se puede hacer con la dirección MAC (48 bits). Es el número de identificación de NIC. por lo tanto, la dirección mac por sí sola no se puede utilizar como entidad para transmitir los datos a través de Internet. Como cada compañía tiene su propia representación de ese número … desde entonces, el nuevo sistema de direccionamiento ha sido diseñado por IANA, conocido como dirección IP. En algún momento 2 o más direcciones mac se definen para el mismo sistema para la detección de fallas. Además, la dirección IP proporcionada por los ISP es de naturaleza dinámica, por lo que sería posible tener múltiples direcciones MAC y múltiples direcciones IP del mismo sistema.

Si hubiera hecho la pregunta al revés, entonces, aunque una dirección MAC es única, necesitaría algo que le diga cómo llegar a su dirección MAC.

Pero antes que nada, necesitarías saber a dónde ir. Entonces, por eso necesitas una dirección MAC en primer lugar. La dirección MAC es un protocolo que opera en la capa de enlace de datos, que en realidad está identificando la máquina, mientras que IP solo sirve como instrucciones sobre cómo llegar a su destino.

Este enlace puede ayudar:

responsable de enrutamiento

Debido a que no es suficiente conocer el destino, debes conocer la forma de llegar allí. Las direcciones MAC cumplen el propósito de los letreros que busca para tomar los giros correctos para llegar a donde desea llegar.

Debido a que la dirección IP de una computadora cambia cuando cambia su ISP, pero la dirección Mac es única para un sistema informático específico.