Địa chỉ MAC là gì? Cách thức hoạt động, ứng dụng của MAC

Các thuật ngữ công nghệ thông tin ngày càng trở nên quen thuộc khi nhu cầu sử dụng Internet ngày càng tăng cao. Nếu thường xuyên sử dụng mạng chắc hẳn bạn đã nghe đến thuật ngữ MAC hay địa chỉ MAC.

Trong bài viết hôm nay MC&TT sẽ mang đến cho các bạn những kiến thức về địa chỉ MAC là gì? Mời các bạn theo dõi!

1. Địa chỉ MAC là gì?

Để hiểu rõ địa chỉ MAC là gì? Trước hết, cần nắm rõ các thông tin về thuật ngữ MAC.

MAC (Media Access Control) là một phần của tầng liên kết (Data Link Layer) trong mô hình OSI. Trong tầng liên kết của mô hình 7 tầng lại được chia thành hai lớp đó là lớp MAC và lớp LLC.

Chức năng chính của lớp MAC là cung cấp cơ chế đánh địa chỉ và điều khiển truy cập kênh. Nghĩa là lớp Mac sẽ hoạt động giống như một giao thức giúp việc truyền dữ liệu giữa lớp LLC với tầng Physical Layer trong mô hình OSI diễn ra thuận lợi. Ngoài ra, MAC còn cho phép nhiều trạm kết nối với cùng một môi trường vật lý và sử dụng chung môi trường đó.

Vậy địa chỉ MAC là gì?

Địa chỉ MAC là mã định danh hệ thập lục phân gồm 12 chữ số duy nhất được cấp cho thẻ giao diện mạng (gọi là NIC). Thẻ giao diện mạng giúp xác định các thiết bị được kết nối với một mạng nhất định. NIC cung cấp giao diện mà ở đó thiết bị hỗ trợ Internet của người dùng kết nối với Internet qua cáp Ethernet hoặc Wifi. 

Mỗi thiết bị có một địa chỉ MAC khác nhau và duy nhất. Đấy là địa chỉ được chỉ định bởi nhà sản xuất, tuy nhiên bạn có thể thay đổi địa chỉ MAC của mình.

Địa chỉ MAC còn được gọi là địa chỉ vật lý, nó hiển thị dưới dạng sáu bộ gồm hai chữ số hoặc ký tự được phân tách bởi một trong các dấu (:), (-) và dấu (.).

Địa chỉ MAC được chỉ định bởi các nhà sản xuất thiết bị tuy nhiên nếu muốn bạn có thể thay đổi địa chỉ MAC của mình. Vì địa chỉ MAC được gắn với thẻ giao diện mạng nên nó cũng thường được gọi là địa chỉ vật lý. 

Một ví dụ về địa chỉ MAC như 00:1B:44:11:3A:B7

Ba bộ đầu là đại diện cho số nhận dạng tổ chức, ba bộ cuối để xác định một giao diện mạng cụ thể.

2. Chức năng của MAC

Chức năng của MAC là gì?

MAC có chức năng là cung cấp cơ chế đánh địa chỉ và điều khiển khả năng truy cập kênh giúp các máy tính có thể giao tiếp/ trao đổi với nhau.

Chức năng của địa chỉ MAC? Địa chỉ MAC được sử dụng để gán những địa chỉ IP vào Adapter mạng. Trường hợp Adapter mạng không tìm được IP thì thiết bị của bạn sẽ không thể truy cập Internet. Bên cạnh đó, địa chỉ MAC còn có một số chức năng khác như:

• Theo dõi thiết bị, giúp quá trình kết nối mạng trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn.
• Địa chỉ MAC giúp bạn hạn chế quyền truy cập vào hệ thống Adapter.
• Có thể yêu cầu bộ định tuyến từ chối truy cập đến những địa chỉ MAC.
• Hoặc chỉ cho phép một vài địa chỉ MAC nhất định kết nối.
• Hơn thế, khi biết được địa chỉ MAC bạn có thể bảo dưỡng thiết bị trực tuyến mà không cần đến tận nơi.
• Ngoài ra, thông qua địa chỉ MAC bạn có thể giả mạo danh tính của một thiết bị khác khi đăng ký vào mạng cục bộ (LAN).

3. Các loại địa chỉ MAC

Địa chỉ MAC được phân chia thành 3 loại bao gồm: Unicast, Broadcast và Multicast.

3.1. MAC Unicast

Địa chỉ MAC Unicast luôn dùng cho máy nguồn. Đây là đại diện cho thẻ giao diện mạng cụ thể. Khung địa chỉ MAC Unicast chỉ được gửi đến một thẻ giao diện mạng cụ thể. Do vậy mà được truyền đến thiết bị đích duy nhất. Nếu LSB (bit kém quan trọng nhất) của octet đầu tiên của một địa chỉ được đặt là 0 thì khung giữ liệu chỉ được tiếp cận một NIC đích.

3.2. MAC Multicast

Địa chỉ MAC Multicast cấp quyền cho thiết bị nguồn được phép truyền khung dữ liệu đến nhóm thiết bị hoặc Card mạng. Trong địa chỉ Multicast Layer-2 (Ethernet), LSB hay 3 byte của octet đầu tiên của một địa chỉ được đặt là 1 và lưu trữ cho các địa chỉ Multicast. Số bit còn lại (24 bit) được dùng bởi thiết bị muốn gửi giữ liệu cho một nhóm.

Địa chỉ  Multicast luôn có tiền tố là 01-00-xx-xx-xx. 

3.3. MAC Broadcast

Địa chỉ MAC Broadcast đại diện cho toàn bộ thiết bị trong một Network. Địa chỉ này cho phép các khung Ethernet có mọi bit của địa chỉ đích (FF-FF-FF-FF-FF-FF), được gọi là địa chỉ Broadcast. Toàn bộ các bit này là địa chỉ dành riêng cho broadcast.

Các khung có địa chỉ MAC FF-FF-FF-FF-FF-FF sẽ đến được với mọi thiết bị máy thuộc phân đoạn mạng cục bộ đó. Trường hợp thiết bị nguồn muốn gửi dữ liệu cho toàn bộ các thiết bị trong hệ thống mạng, thì thiết bị đó có thể dùng địa chỉ Broadcast làm địa chỉ MAC đích.

4. Định dạng của địa chỉ MAC

Như đã nói trước đó, địa chỉ MAC là một dãy số hệ thập lục phân với 12 ký tự có thể biểu diễn dưới dạng chữ, chữ số hay một ký tự đặc biệt bất kỳ. Trong đó, 6 ký tự đầu là ký tự địa chỉ MAC định danh nhà sản xuất, gọi là Organizational Unique Identifier (OUI), 6 ký tự còn lại đại diện cho thẻ giao diện mạng được gán bởi nhà sản xuất thiết bị đó.

Dưới đây là một số ví dụ về ký tự định danh nhà sản xuất thiết bị mạng:

• CC:46:D6 - Cisco.
• 3C:D9:2B - Hewlett Packard.
• 3C:5A:B4 - Google Inc.
• 00:9A:CD - Huawei Technologies Co.,LTD.

5. Phân biệt địa chỉ MAC và địa chỉ IP

Địa chỉ IP là số định dạng cho một phần cứng mạng, được cấp cho một thiết bị kết nối mạng LAN hoặc Internet, mỗi thiết bị mạng có một địa chỉ IP khác nhau. Địa chỉ IP được cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ mạng ISP. 

Địa chỉ MAC xác định một giao diện mạng duy nhất. Địa chỉ IP được chỉ định bởi ISP và có thể gán lại khi thiết bị kết nối mạng hoặc ngắt kết nối mạng, trong khi đó địa chỉ MAC lại được gán với Adapter vật lý và được cấp bởi nhà sản xuất.

Như vậy, chức năng của địa chỉ IP là để truyền dữ liệu từ mạng này sang mạng khác. Còn địa chỉ MAC có chức năng phân phối dữ liệu đến đúng thiết bị trên mạng.

Địa chỉ MAC là địa chỉ vĩnh viễn (có thay đổi nhưng rất hạn chế), còn địa chỉ IP là địa chỉ động (thường xuyên thay đổi). Do được gán NIC hoặc các phần cứng khác nên địa chỉ MAC không thể tự thay đổi. Hiện nay đã có một số network interface hỗ trợ thay đổi địa chỉ MAC. Mặt khác, đa phần địa chỉ IP là động bởi nó thường xuyên thay đổi dựa trên thời gian thiết lập mạng.

Điểm khác biệt tiếp theo là về cấu trúc, mỗi địa chỉ có một cấu trúc duy nhất. Địa chỉ MAC có cấu trúc dạng thập lục phân 48 bit và thường được biểu thị dưới dạng 6 bộ (2 chữ số/ký tự cho một bộ) được chia thành các nhánh ngăn cách nhau bởi dấu (:).

Ví dụ về địa chỉ MAC: 01:98:5f:00:63:bf.

Còn với địa chỉ IP nó là dãy số nguyên thập lục phân 32 bit (IPv4) hoặc 128 bit (IPv6), địa chỉ IP còn có một số định dạng thông dụng hơn là tứ phân chấm và thập phân chấm (x.x.x.x). Trong khoảng 0 đến 225, mọi chữ số sẽ có giá trị là x.

Ví dụ định dạng của IPv4: 189.0.26.137.

Bên cạnh đó, 2 hoặc nhiều thiết bị không được phép chia sẻ địa chỉ MAC nhưng nhiều thiết bị lại có thể chia sẻ cùng một địa chỉ IP. Sở dĩ là do địa chỉ IP xác định kết nối mạng trong khi đó địa chỉ MAC thực hiện xác định thiết bị vật lý được kết nối vào mạng.

Ngoài ra, còn có sự khác biệt về vị trí trong mô hình tham chiếu OSI. Địa chỉ MAC và địa chỉ IP nằm trong các tầng khác nhau của mô hình 7 tầng (Open Systems Interconnection). Trong mô hình đó, lớp MAC là lớp con của tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer). Còn địa chỉ IP hoạt động tại lớp Network, lớp 3 của mô hình OSI.

Theo dõi bảng so sánh sau để hiểu rõ hơn sự khác biệt giữa địa chỉ MAC và địa chỉ IP:

Tổng kết

Có thể thấy, địa chỉ MAC đóng vai trò quan trọng không thể thiếu trong quá trình kết nối mạng. Hy vọng những thông tin chúng tôi chia sẻ trên bài viết về địa chỉ MAC là gì sẽ giúp ích cho các bạn. Chúc các bạn thành công!