Alles über MAC-Adressen

Der IP-Adresse sind die meisten Anwender schon begegnet. Für den Datenaustausch im Netzwerk ist die MAC-Adresse der Geräte allerdings viel wichtiger.

von Mark Lubkowitz, Update Gaby Salvisberg 08.07.2015 (Letztes Update: 14.09.2018)

Der Artikel erschien ursprünglich in unserer Schwesterpublikation «com-magazin.de».

Auch wenn es naheliegen mag: Mit der gleichnamigen PC-Reihe von Apple hat die MAC-Adresse nichts zu tun. Stellen Sie sich diese eher wie eine Art «Fahrgestellnummer» vor, fast wie bei einem Auto.

Die MAC-Adresse ist die Hardware-Adresse 

Jeder Netzwerkadapter hat eine eigene individuelle Erkennungsnummer. Anhand dieser Erkennungsnummer lässt er sich in einem Netzwerk eindeutig identifizieren, auch wenn sich mehrere Netzwerkkarten des gleichen Typs im Netzwerk befinden. Diese Erkennungsnummer ist die sogenannte Hardware- oder MAC-Adresse. MAC steht in diesem Zusammenhang für Media Access Control, was frei übersetzt «Zugriffskontrolle für Medien» bedeutet.

Zu Netzwerkadaptern zählen alle Arten von Modulen, die einem Gerät den Zugriff auf ein Netzwerk per Kabel oder Funk ermöglichen. Das können zum Beispiel Netzwerkkarten sein, die Sie in den Rechner einbauen, das kann der auf dem Mainboard integrierte Netzwerkchip sein oder auch das WLAN-Modul Ihres Notebooks, Smartphones, Netzwerkspeichers (NAS) oder Fernsehers. Jedes netzwerkfähige Gerät hat also eine MAC-Adresse. Wenn das Gerät mehrere Netzwerkkarten oder -Chips hat, können es sogar mehrere MAC-Adressen sein.

Der Hersteller legt die MAC-Adresse fest

Die MAC-Adresse wird weder von Ihnen unter Windows noch von Ihrem Rechner festgelegt. Stattdessen wird sie vom Hersteller des Netzwerkadapters voreingestellt und ist an die Hardware gebunden. Egal an welchem Rechner Sie die Netzwerkkarte oder den WLAN-Adapter dann verwenden: Die MAC-Adresse des Netzwerkadapters bleibt immer dieselbe – auch bei einer Neu­installation von Windows und sogar auch bei einem Wechsel von Windows zu Linux. 

MAC-Adressen ermöglichen Datenempfang 

D-Link DGE-528T: Jede Netzwerkkarte hat eine eigene MAC-Adresse. Anhand dieser Adresse lässt sich die Netzwerkkarte eindeutig identifizieren D-Link DGE-528T: Jede Netzwerkkarte hat eine eigene MAC-Adresse. Anhand dieser Adresse lässt sich die Netzwerkkarte eindeutig identifizieren Zoom Im Alltag werden Sie nur selten mit der MAC-Adresse konfrontiert, anders als etwa mit IP-Adressen. Dabei ist die MAC-Adresse entscheidend dafür, dass Rechner, Smartphones oder NAS-Geräte in einem Netzwerk überhaupt Daten senden und empfangen können.

Netzwerke sind technisch in sieben Schichten unterteilt. Jede Schicht hat eine bestimmte Aufgabe und stellt einen wichtigen Teil der Gesamtfunktionalität eines Netzwerks zur Verfügung. Die Schichten tragen Namen wie Transportschicht, Vermittlungsschicht oder Anwendungsschicht.

WLAN-Stick: Auch WLAN-Sticks haben eine eindeutige MAC-Adresse, die immer gleich bleibt WLAN-Stick: Auch WLAN-Sticks haben eine eindeutige MAC-Adresse, die immer gleich bleibt Zoom Die beiden untersten Schichten kümmern sich dabei um den physischen Zugang zu einem Netzwerk, damit etwa Rechner A und Rechner B Daten senden und empfangen können. Zu diesen beiden Schichten gehört auch die MAC-Adresse.

Die Schicht darüber ist dann für die Vermittlung von Daten im Netzwerk zuständig – damit Rechner A zum Beispiel weiss, wie er ein Datenpaket an Rechner B adressieren muss. Zu dieser Schicht gehört die IP-Adresse. Die IP-Adresse ist im Gegensatz zur MAC-Adresse nicht vorgegeben.

Die Schicht darüber wiederum gewährleistet den Transport der Daten von Rechner A zu Rechner B. Und die obersten Schichten definieren die Anwendungszwecke des Datenverkehrs, ob etwa Webseiten aufgerufen, E-Mails verschickt oder auf ein Netzlaufwerk zugegriffen werden soll.

(Angehende Netzwerktechniker werden nicht darum herumkommen, sich mit dem OSI-Modell zu befassen, denn dieses definiert die soeben kurz erwähnten Layers).

MAC-Adressen und IP-Adressen

Die MAC-Adresse ist in einem Netzwerk lediglich ein Identifizierungsmerkmal, denn sie ist weltweit einzigartig. Kein anderer Netzwerkadapter, ganz gleich ob Netzwerkkarte, WLAN-Stick oder Router, hat dieselbe MAC-Adresse.

Damit aber Datenpakete in einem Netzwerk verschickt und auf den richtigen Weg gebracht werden können, wird ein Adressierungssystem benötigt. Das ist die IP-Adresse. Sie gilt der Netzwerk-Hardware als Wegweiser auf dem Weg zum gesuchten Netzwerk­adapter. Sie benötigen also sowohl eine MAC- als auch eine IP-Adresse, um in einem Heimnetz Daten senden und empfangen zu können.

Im Gegensatz zur MAC-Adresse sind IP-Adressen weltweit nicht einzigartig. Fast alle Heimnetze nutzen die gleichen IP-Adressen. Ändern Sie zum Beispiel die Konfiguration Ihrer Fritz!Box nicht, dann hat sie immer die IP-Adresse 192.168.178.1. Keine Fritz!Box hat hingegen dieselbe MAC-Adresse.

MAC-Adressen: Der Lesbarkeit wegen werden MAC-Adressen in hexadezimaler Schreibweise dargestellt. Die ersten drei Blöcke bilden die Herstellerkennung, die letzten drei Blöcke die Gerätekennung MAC-Adressen: Der Lesbarkeit wegen werden MAC-Adressen in hexadezimaler Schreibweise dargestellt. Die ersten drei Blöcke bilden die Herstellerkennung, die letzten drei Blöcke die Gerätekennung Zoom

Die MAC-Adresse ist 48 Bit lang

Eine MAC-Adresse ist exakt 48 Bit lang. Eine solch lange Folge von Nullen und Einsen ist allerdings wenig einprägsam und es dauert, ehe man diese eingegeben hat. Deshalb gibt es eine alternative Darstellungsform, die mittlerweile verbreitet ist.

Dazu werden die 48 Bit in sechs Blöcke zu jeweils 8 Bit getrennt und dann hexadezimal wiedergegeben. Zwischen jedem Block steht ein Bindestrich beziehungsweise ein Doppelpunkt, etwa D4:3D:7E:38:3B:33.

MAC-Adressen werden knapp

Bei den ersten drei Blöcken der MAC-Adresse handelt sich immer um die Herstellerkennung. Deshalb lässt sich anhand der MAC-Adresse eines Netzwerkadapters auch der Hersteller genau bestimmen. Die letzten drei Blöcke darf der Hersteller dann frei variieren. Hat ein Hersteller zum Beispiel die Kennung D4:3D:7E, dann kann er alle möglichen Kombinationen zwischen D4:3D:7E:00:00:00 und D4:3D:7E:FF:FF:FF vergeben. 

Jeder Hersteller hat somit 2 hoch 24 oder umgerechnet 16'777'216 Adressen zur Verfügung, die er seinen Netzwerkkarten, WLAN-Sticks oder Smartphones zuweisen darf. Einige Hersteller vergeben allerdings pro Monat bereits über 30 Millionen MAC-Adressen an ihre Geräte. Diese Hersteller greifen auf mehrere Herstellerkennungen zurück.

Genau wie IPv4-Adressen sind MAC-Adressen endlich. Nach Expertenmeinung werden etwa im Jahr 2040 alle der rund 281 Billionen möglichen MAC-Adressen vergeben sein. Eine Lösung ist bisher nicht in Sicht.

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Tags: Netzwerk, WLAN
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    Kommentare

    • froeschli 09.07.2015, 09.32 Uhr

      Herzlichen Dank für diese ausführlichen Erklärungen. Es ist immer wieder schön zu sehen, wie komplexe Thematiken von der PCtipp Redaktion einfach aufgearbeitet und (hoffentlich) für Laien verständlich präsentiert werden. Weiter so!

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