MACアドレスとIPアドレス

質問

MAC（物理）アドレスについて勉強中です。

１．
IPアドレスv4の枯渇が問題となりましたが、
物理アドレスでネットワーク上の機器を識別（データ通信を可能）にはできないのでしょうか？

２．
物理アドレスの定義、”LANカード”に割り当てられた一意のアドレスとなっていますが。
LANは、local area networkだと組織内などの限られたネットワークを意味すると思いますが、
LANカードは、インターネット（WAN？）でのデータ通信も可能だよ、と認識すれば良いのでしょうか？

お手数ですが、よろしくお願いします。
（ご回答は、どれか１つでも構いません）

回答No.4

t_ohta

１．出来なくはないが現実的ではない
インターネットに接続されている機器の台数は数億台と言われています。
MACアドレスはネットワーク毎に階層管理されているモノでは無いので、それら全ての機器のルーティング情報を管理しなければいけなくなります。
ルーティング情報だけで多分数十ギガバイトのデータ量になります。
各機器がルーティング情報のために数十ギガバイトのデータ領域を確保する必要がある上に、情報が更新される度に各機器に情報を送らなければいけなくなり、ネットワークがルーティング情報で溢れてしまい、現実的ではありません。
そういった問題を解決するために考え出されたのがTCP/IPですから、IPアドレスを使うほうが効率的で優れています。

２．インターネットでのデータ通信も可能
まずインターネットと呼ぶ範囲がどこまでかと言う定義にもよりますが、サーバ機器などはグローバルIPアドレスを持って通信する場合も在りますので、インターネットに直接接続していると言う事ができると思います。

あと、物理アドレス＝MACアドレスというのは狭義の定義です。
MACアドレスはメディアアクセスコントロールというレイヤー２のプロトコルを使用する機器に割り当てられるアドレスです。
レイヤー２で別のプロトコルを使用する機器の場合は、そのプロトコルで使用されるアドレスが割り当てられます。
現在は多くの機器がレイヤー２のプロトコルとしてメディアアクセスコントロールを使用していますが、インターネット上では他のL2プロトコルも多く使われています。

お礼

ご回答ありがとうございます。

とても勉強になりました。

回答No.3

notnot

１．出来ないです。

郵便物は住所で届きます。また、知らない住所でも訪ねることが出来ます。これは住所が階層構造を持っているから出来ることです。県→市→町→丁目→番→号
これが、もしかりに階層構造を持たない無規則で振られた住所番号10桁のようなものがあったとして、それを手がかりに訪ねるとすると、日本中の全部の住所番号が一覧になったものを調べないとどこにあるかわからない。

つまり、MACアドレスだけで通信しようとすると、全世界のMACアドレスが載った管理台帳が（末端を除いた）全部の通信ノードに必要となります。これは現実的でない。

IPアドレスはネットワーク部とホスト部に別れ、ネットワーク部も多くの場合はその上位桁で国やプロバイダがわかるようになっていますので、各管理台帳には全ネットワークアドレスが載る必要がないのです。

２．LANがつながってWANになります。WANであっても１つの通信ノードの周辺だけ見ればLANです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

回答No.2

NNori

1.できなくはないです。
　IPアドレスと物理アドレスは発信側が覚えておいて、テーブルを作ります。
　覚えているIPアドレスに対しては物理アドレスで通信します。
　コマンドプロンプトで arp -a とやってみてください。現在覚えているインターネット
　アドレスと物理アドレスの組を表示します。
　（次の同一ネットワークの中でのみ有効です。）

２．物理アドレスは通常製造過程で埋め込まれる一意のアドレスです。
　先頭の何桁かは（失念しました）製造会社を示します。で、物理アドレスでアクセスするのは
　同一ネットワーク上のみ、すなわち、ルーターを超えてのアクセスはできません。
　WINDOWSでしたら、コマンドプロンプトから ipconfig /all とやってみてください。
　ハードウェアの物理アドレスとそのIPアドレス、ゲートウェイのアドレス等が表示されます。
　サブネットマスクが例えば 255.255.255.0であれば、IPアドレスの最初の３つの
　数字が同じ機器が同一ネットワークということになります。

お礼

ご回答ありがとうございます。

分かりやすく助かりました。

回答No.1

wellow

＞１．IPアドレスv4の枯渇が問題となりましたが、物理アドレスでネットワーク上の機器を識別（データ通信を可能）にはできないのでしょうか？

Ｎ：Ｎの通信をサポートするためのルーティングテーブルは、各ノードでＮ－１必要になります。エンドノードのみならず中継機器（ルータ等）の負担が大きいので現実的ではありません。

「ネットワークアドレス＋ＭＡＣアドレス」でノードのアドレスを決定し、ネットワークあドレスのエントリ交換でルーティングを実現しているプロトコルとしては、ＮｅｔＷａｒｅ（もはや見ることは稀）やＩＰｖ６があります。

結論として、IPアドレスv4の枯渇が問題になったので、その解決にはＩＰｖ６に移行することが必要です。

＞２．物理アドレスの定義、”LANカード”に割り当てられた一意のアドレスとなっていますが。LANは、local area networkだと組織内などの限られたネットワークを意味すると思いますが、LANカードは、インターネット（WAN？）でのデータ通信も可能だよ、と認識すれば良いのでしょうか？

ＭＡＣに対応されたＩＰアドレスがあり、そのマスクとゲートウェイが分かっていれば、同一サブネット内に属するか、属していないならどのゲートウェイに依頼すべきかが分かるわけです。ＭＡＣアドレスだけどうどうにかなるのは同一サブネット（同一ブロードキャストドメイン）のみです。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
とても詳細で助かりました。