Nätverksadressering

Adressering av nätverksenheter möjliggör identifiering av avsändare, mottagare och alla nätverkshanterare och kommunikationsenheter som dirigerar och vidarebefordrar datapaket till sin destination. Adresseringssystemen inom kommunikationsmodellen omfattar olika mekanismer, såsom sekvensnummer, protokollnummer, portnummer (på Transportskiktet), IP-adresser (på Nätverksskiktet), MAC-adresser (på Datalänksskiktet) och andra liknande adresser. Som ett exempel bilden nedan visar adressering i Datalänkskiktet, Nätverksskiktet och Transportskiktet.

Bild 1: Adressering

Dataöverföring

För att möjliggöra överföring av olika dataströmmar från flera avsändare i samma transmissionskanal används tekniken multiplexering. Genom multiplexering interfolieras och turas dataströmmar till olika mottagare baserat på prioriteringar.

Bild 2: Multiplexering

För att möjliggöra multiplexering är det avgörande att dataströmmar kan identifieras med hjälp av olika adresser och parametrar som styr dataöverföringen. Denna styrinformation, inklusive adresser, placeras i dataströmmarnas header. Genom att ha tydlig och korrekt styrinformation i headern kan multiplexeringen effektivt överföra flera olika dataströmmar genom en och samma transmissionskanal. Det är viktigt att notera att vid mottagande måste de olika dataströmmarna demultiplexeras så att de kan levereras till sina respektive mottagare.

IP-adresser

En IP-adress består av två huvuddelar: nätverksadress och datoradress (host). Dessa delar separeras eller identifieras med hjälp av en nätmask, som fungerar som en mekanism för att definiera gränserna mellan nätverksadressen och dator adressen. Nätverksadressen identifierar det specifika nätverket där en enhet är ansluten. Den indikerar vilket nätverk enheten tillhör och används för att dirigera data till rätt destination. Datoradressen (host) identifierar en enskild enhet inom nätverket. I bilden nedan illustreras styrinformationen i ett IP-pakets header såsom avsändarens och mottagarens IP-adresser:

Bild 3: Avsändarens och mottagarens adresser

Information i dataströmmarnas header används av alla nätverkshanterare (routrar) fram till destinationsankomst. Vid destinationsnätverket finns en router som levererar meddelanden till rätt mottagare. Mottagna ramar kapslas av och skickas upp till högre skikt i kommunikationsmodellen där de sätts ihop.

En avsändare, oftast en klient-dator, skickar datapaket till sin default gateway (router). Från denna router vidarebefordras datapaketet genom flera routrar, där varje router utför följande process: avkapslar paketet, läser adresserna och ändrar avsändarens MAC-adress innan paketet kapslas in igen. Denna process upprepas vid varje router tills paketen når den sista routern. Den sista routern har som uppgift att identifiera mottagaren och leverera datapaketen till rätt destination.

MAC-adresser

MAC-adresser (Media Access Control) är unika identifierare som tilldelas till nätverkskort på enheter som är anslutna till ett lokalt nätverk. MAC-adressen består vanligtvis av sex byte (48 bitar) och representeras vanligtvis som en serie hexadecimala siffror eller genom att använda kolon eller bindestreck för att dela upp siffrorna.

MAC-adressens huvudsakliga funktion är att identifiera och särskilja enheter på ett lokalt nätverk. När data skickas från en enhet till en annan inom samma nätverk används MAC-adressen för att rikta data till rätt mottagarenhet.

När data ska skickas utanför det lokala nätverket används andra adresseringssystem, som IP-adresser, för att rikta och leverera data till rätt destination. När datapaketet når en router på vägen till sin destination avkapslas det och omslagsadressering av avsändarens MAC-adressen sker, för att rikta paketet till nästa router. I bilden nedan ändras avsändarens MAC-adressen gång på gång tills datapaketen kommer fram till sin destination.

Bild 4: L2 och L3 adresser (MAC och IP)

Sammanfattningsvis är MAC-adresser unika identifierare för enheter inom ett lokalt nätverk och används för att rikta och leverera data inom samma nätverk. Deras användning är begränsad till det lokala nätverket eller länk mellan routrar, medan andra adresseringssystem som IP används för att möjliggöra kommunikation över olika nätverk.

Bild 5: Samma destinations IP-adress men MAC-adresser ändras länk till länk