Damit eine Postkarte ankommt, braucht sie eine genaue Adresse – in Netzwerken ist das nicht anders. Jedes Gerät braucht eine eindeutige Adresse, um gefunden zu werden. In dieser Lektion lernst du die zwei wichtigsten kennen: die MAC-Adresse und die IP-Adresse, ihren Aufbau und ihre unterschiedlichen Aufgaben.
🏷️ Was ist eine MAC-Adresse?
MAC steht für Media Access Control – und hat nichts mit Apple zu tun. Sie ist die feste, eindeutige Adresse, die fest auf der Netzwerkkarte deines Geräts gespeichert ist. Sie besteht aus 48 Bit und wird als 12-stellige hexadezimale Zahl dargestellt, wobei je zwei Zeichen durch Doppelpunkte oder Bindestriche getrennt sind (z. B. 3C:5A:B4:1F:9D:2E).
| Teil | Umfang | Bedeutung |
|---|---|---|
| Erste Hälfte (OUI) | 24 Bit / 3 Zeichenpaare | identifiziert den Hersteller (Organizationally Unique Identifier) |
| Zweite Hälfte | 24 Bit / 3 Zeichenpaare | ist gerätespezifisch und wird vom Hersteller vergeben |
📦 Das Ethernet-Frame und der Switch
Willst du Daten senden, packt dein Gerät sie in ein Ethernet-Frame. Dieses Datenpaket enthält:
- 📍 die MAC-Adresse des Empfängers
- 📍 die MAC-Adresse des Absenders
- 📡 Angaben zum Netzwerkprotokoll (Ethernet, ARP, IPv4/IPv6)
- 📄 die eigentlichen Daten
- ✅ eine Prüfsumme zur Kontrolle, ob alles korrekt ankam
Erreicht das Paket einen Switch, liest dieser die Empfänger- und Absender-MAC aus und entscheidet, an welchen Port er das Paket weiterleitet – so landet es am richtigen Ziel.
⚡ Warum braucht man einen Switch?
Ohne Switch könnte es bei vielen gleichzeitigen Sendungen zu Datenkollisionen kommen. Eine Kollision tritt auf, wenn zwei Geräte zeitgleich über dieselbe Leitung senden oder sich Sender und Empfänger gegenseitig Pakete schicken. Die Datenpakete werden dadurch beschädigt oder unlesbar. Der Switch verhindert das, indem er die Pakete nacheinander zum richtigen Empfänger schickt.
🌐 Was ist eine IP-Adresse?
Im World Wide Web kommunizieren Geräte meist nicht über die MAC-, sondern über die IP-Adresse. Sie wird deinem Gerät beim Verbinden mit dem Netzwerk automatisch zugeteilt und bleibt nur eine bestimmte Zeit aktiv. Schaltest du das Gerät aus, wird die Adresse wieder freigegeben und kann einem anderen Gerät zugewiesen werden – das spart Adressen und stellt sicher, dass jedes Gerät eine eigene hat.
🔢 IPv4 vs. IPv6
| Merkmal | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| Größe | 32 Bit | 128 Bit |
| Aufbau | 4 Blöcke × 8 Bit | 8 Blöcke × 16 Bit |
| Zahlensystem | Dezimal (0–255 je Block) | Hexadezimal (0–9, A–F) |
| Beispiel | 192.168.0.1 |
2001:0db8:85a3:… |
| Anzahl Adressen | ≈ 4,29 Milliarden | unvorstellbar viele |
👉 Weil wir heute viele vernetzte Geräte haben (PC, Smartphone, Tablet, Smart-TV, Konsole), reichen die IPv4-Adressen nicht mehr. Die Umstellung auf IPv6 erfolgt aber schrittweise.
📞 Network- und Interface-Identifier
Um in dem riesigen Adressverbund ein Gerät zu finden, teilt man die IP-Adresse in zwei Teile: den Network Identifier (das Teilnetz) und den Interface Identifier (das Gerät innerhalb des Netzes). Stell dir das wie eine Telefonnummer vor: zuerst die Ortsvorwahl (Netz), dann die eigentliche Nummer (Gerät).
🆚 MAC- vs. IP-Adresse im Vergleich
| Merkmal | MAC-Adresse | IP-Adresse |
|---|---|---|
| Art | physische Hardware-Adresse | logische Adresse |
| OSI-Schicht | Sicherungsschicht | Vermittlungsschicht |
| Zuweisung | fest vom Hersteller | per DHCP oder manuell, dynamisch |
| Veränderbar? | unveränderlich (gerätelang konstant) | wechselt |
| Funktion | Identifikation im lokalen Netz | Routing zwischen Netzwerken |
🎯 Fazit
MAC- und IP-Adresse identifizieren beide Geräte, mit unterschiedlicher Rolle: Die MAC-Adresse ist die feste physische Adresse für das lokale Netz, die IP-Adresse die wechselnde logische Adresse fürs Routing zwischen Netzen. Der Switch nutzt MAC-Adressen, um Datenpakete kollisionsfrei zuzustellen – und IPv6 löst nach und nach den Adressmangel von IPv4 ab.
