MACアドレスは
- ネットワーク端末の住所であり
- ネットワークにつながる機器や端末が固有に持つ識別子・情報を差し
- 物理的なアドレスなためデバイスの製造時に固有に割り当てられる
といった特徴があります。
終わり
前回記事：ITCP・IPプロトコルとIPアドレスについて知っておくとより理解が深まります。
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MACアドレスとは？分かりやすくMACアドレスはなんで必要なの？
MACアドレス（Media Access Control Address）が必要な理由は、データ送信先アドレスの役割があるからです。
上図は複数のPCが1つのネットワーク上に接続されている状況を表しており各PCは、固有のMACアドレスを持ちます。
各PCが固有MACアドレスを持つことで、ネットワーク上で接続されている機器が一意に識別され、正確に通信できるようになります。
MACアドレスがなかったら？
もしネットワーク端末に固有のMACアドレスがなければ、ルータからデータ送信先が分からなくなってしまい通信エラーが発生します。
しかし、「MACアドレス」が端末に付与されることで、特定の宛先にデータ通信を行うことが可能になるんですね。
そのため、ネットワークにつながる端末には必ず付与される背番号が「MACアドレス」というわけです。
MACアドレスが、データの宛先に該当するのか
手紙送るときに住所・宛先分からないと、手紙出せないもんね
MACアドレスとは？分かりやすくMACアドレスの構造は48ビット長の識別子
MACアドレスの構造は48ビット長さの識別子です。
MACアドレス（48ビット）の一般的な構造を示した図解は以下のとおりです。
通常、MACアドレスは「ネットワークインターフェースカード（NIC）」に割り当てられています。
ネットワークインターフェイスカード（NIC）とは
ネットワークインターフェースカード（NIC）は、コンピューターに接続されたネットワークにアクセスするためのハードウェアデバイスです。
NICは、
- 有線または無線の接続ポートを備えた拡張カード
- オンボードチップ
として実装され、データを受信・送信する目的で使用されます。
これは、インターネットやローカルネットワーク（LAN）などのネットワークプロトコルに準拠するために必要です。
NICはEthernet、Wi-Fi、Bluetoothなどの異なる種類のネットワークプロトコルをサポートします。
データをネットワークに送信するために、コンピューターのCPUによって処理されたデータをフレームにエンコードする役割を担います。
またネットワークからのデータを受信するために、フレームを受信しCPUに送信することもできます。
MACアドレスは16進数の数値6個に分割される
MACアドレスは48ビットを16進数表記2桁（8ビット）の数値6個に分割し、コロン（：）またはハイフン（-）で区切った表し方で表現されます。
また各ビットは「0または1」の2進数で表され、
- バイトの最初のビットは最上位ビット
- バイトの最後のビットは最下位ビット
と呼ばれます。
例として次のMACアドレス00:1B:44:11:3A:B7は、
- 最初のバイトが
00 - 次のバイトが
1B
といったように表され、全体では次のように表されます。
以上のことからMACアドレスは
- 48ビットのビット列として表され
- 各バイトは16進数で表され
- ビットは2進数で表される
といった特徴があります。
IPアドレスとは表し方が違うんだね
MACアドレスとは？分かりやすくMACアドレスはどこでなぜ管理されているのか
MACアドレスを管理しているのは、
- IEEE（標準化団体）
- 各機器メーカー
によって管理されています。
IEEEって何？いぇ〜い？？
MACアドレスを管理する団体 IEEE（標準化団体）とは
電力・エネルギー、バイオ・医療・情報技術・ナノテクノロジー・セキュリティなど幅広い分野の標準化を行っている団体で、活動は小グループ単位で行われています。
| 項目 | 説明 |
|---|---|
| 名称 | Institute of Electrical and Electronics Engineers（電気電子学会） 通称：アイ・トリプル・イー |
| 種別 | 非営利団体 |
| 本部所在地 | アメリカ合衆国ニュージャージー州ピスカタウェイ |
| 設立年 | 1963年1月1日 |
| 会員数 | 約40万人以上 |
| 活動内容 | 電気、電子、情報技術などの分野での標準化活動、学術論文の発表や学術誌の発行、国際会議の開催、教育・啓発活動 |
| 標準化活動の成果 | 多くの技術分野で広く採用される標準規格の策定、技術の進歩や相互運用性の確保に貢献 |
| 学術論文の発表 | IEEE Xploreデジタルライブラリにて学術論文を公開 |
| 学術誌の発行 | IEEEトランザクション、IEEEジャーナル、IEEEマガジンなどを発行 |
| 国際会議の開催 | IEEE国際会議やシンポジウムなどを開催 |
| 教育・啓発活動 | 学術講演会やワークショップ、技術書籍の出版、学生支援プログラムなどを実施 |
本部はアメリカにあり、標準化プロジェクトの設置が承認されるとPAR番号が付与され、標準化認証段階で規格番号が発行されます。
へ〜。でもなんでMACアドレスがIEEEで管理されてるん？
MACアドレスがIEEEによって管理される理由とは
MACアドレスは
- コンピュータのネットワークカード
- スマホ
- ルータ
- スイッチ（ハブ）
- Iot家電
といった、ネットワークに接続される機器端末すべてに1台ずつ割り当てられる識別子です。
MACアドレスが管理される背景・理由は、データの宛先・住所が重複しないためと言えるでしょう。
同じ住所に同じデータを送っちゃダメだなたしかに
MACアドレスはベンダーコードによって管理される
MACアドレスはベンダーコード（OUI識別子）で管理されています。
ベンダーコードとは、ネットワーク機器端末を製造している企業ごとに割り振られている背番号のようなもの。
上図のように、2桁（8ビット）の数値6個に分割されたうちの
- 上位3バイト：24ビット（2桁の英数3個）がベンダーコード
- 下位3バイト：24ビットがノード番号
といった管理がなされています。
このように、MACアドレスの上位3バイトがベンダーコードで製造メーカを識別する符号です。
MACアドレスのベンダーコードと製造番号の違い
例えば、以下のMACアドレスがあったとします。
上図の場合、ベンダーコードは「00:11:22」です。
MACアドレスを持つ機器が、ベンダー識別子「00:11:22」を持つ製造元によって製造されたことを示しています。
大企業によっては複数のMACアドレスが付与されていることも
大企業によってはベンダーコードを複数持つことがあります。
例えばAppleは以下ベンダーコードを所有しています。
- 00:03:93 (Apple)
- 00:05:02 (Apple)
- 00:17:F2 (Apple)
- 00:1C:B3 (Apple)
- 00:1E:52 (Apple)
- 00:23:12 (Apple)
- 00:25:00 (Apple)
- 40:D3:AE (Apple)
Microsoftも同様に、複数のベンダーコードを所有しています。
- 00:03:FF (Microsoft)
- 00:15:5D (Microsoft)
- 00:1D:BA (Microsoft)
- 00:1E:C2 (Microsoft)
- 00:50:F2 (Microsoft)
- 28:10:7B (Microsoft)
- 70:77:81 (Microsoft)
- D4:BE:D9 (Microsoft)
もちろん「Cisco Systems」「HP」「Dell」などの大企業も複数のベンダーコードを所有しています。
これら大企業は自社製品に割当てるベンダーコードを管理し、製品の識別やネットワーク上での管理を容易にするために使用しています。
ただしベンダーコードを所有する企業によっては、その製品が販売されるとベンダーコードが公開されるため、第三者による調査や解析が行われることがあります。
ベンダーコードは野球チームの背番号って感じだな
番号が同じでもチームが違えば個体が違うってことね
MACアドレスとは？分かりやすくMACアドレスとIPアドレスの違い
MACアドレスとIPアドレスは、
- 異なる役割
- 異なるプロトコル
にて利用されます。
MACアドレスとIPアドレスの違いは以下の通りです。
| 項目 | MACアドレス | IPアドレス |
|---|---|---|
| 定義 | ネットワーク機器が持つ物理的なアドレス | ネットワーク上の機器を識別する論理的なアドレス |
| 形式 | XX:XX:XX:YY:YY:YY | XXX.XXX.XXX.XXX |
| 一意性 | ネットワークインターフェースごとに一意 | ネットワーク上の機器ごとに一意 |
| 通信プロトコル | LAN内通信で使用される | インターネット上で使用される |
| 利用範囲 | LAN内 | インターネット |
| 配布方法 | 製造元によって割り当てられる | ISPによって割り当てられる |
| 管理団体 | IANA | IEEE |
| サイズ | 48ビット | IPv4：32ビット IPv6：128ビット |
| プロトコル | イーサネット | TCP/IP |
| 階層 | 第2階層 | 第3階層以上 |
| 識別対象 | 端末 | ネットワークホスト |
| 識別子の数 | 約280兆個 | 約43億個(IPv4) |
概要としては、
- MACアドレス...ネットワークインターフェースを一意に識別するために使用され、LAN内で通信する際に利用される
- IPアドレスは...ネットワーク上の機器を識別するために使用され、インターネット上で通信する際に利用される
といった区分けができます。
MACアドレスは物理的アドレス、IPアドレスは論理的アドレスなんだな
MACアドレスとは？分かりやすくMACアドレスとは 必要な理由やいまどきの事情まとめ
まとめとして、MACアドレスの概念は以下のとおりです。
- ネットワーク端末の住所であり
- ネットワークにつながる機器や端末が固有に持つ識別子・情報を差し
- 物理的なアドレスなためデバイスの製造時に固有に割り当てられる
MACアドレスが必要な理由は以下のとおりです。
- ネットワーク通信で送信元と受信元を特定するために使用される。
- 端末がネットワーク接続する際、ネットワークインターフェースカード（NIC）がMACアドレスを持っている必要がある。
- ルーターやスイッチなどのネットワーク機器は、MACアドレスを使用してデータを正しい宛先に転送する。
- ネットワークに接続されたコンピューターを管理するためにMACアドレスを使用する。
- インターネット接続を共有する際、MACアドレスで任意の端末に割当てられたIPアドレスを認識し通信を可能にする。
- ネットワーク上の不正なアクセスや攻撃を追跡・特定するために、MACアドレスが使用されることがある。
MACアドレスの今どきの事情は以下のとおりです。
- MACアドレスはスマホにも割り当てられる。
- 企業の吸収合併で吸収された企業のベンダーコードは、吸収した側のベンダーコードに変わる。
- 最近のPCやスマホはネットワーク接続時の機器特定を防ぐため、ランダムなMACアドレスを使う設定が可能である。
MACアドレスのおかげでインターネットが安定して使えている、ということです。自分のMACアドレスを知るにはWindowsならコマンドプロンプトで「ip-config/all」、Macならターミナルで「$ ifconfig en0」と打てば確認できます。
