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====== MAC-Adresse – Grundlagen ======

Eine MAC-Adresse (**M**edia **A**ccess **C**ontrol) ist die **physische Adresse** 
einer Netzwerkschnittstelle. Sie arbeitet auf **OSI-Schicht 2** 
und wird verwendet, um Geräte innerhalb eines lokalen Netzwerks eindeutig zu identifizieren.

===== Aufbau einer MAC-Adresse =====

Eine MAC-Adresse besteht aus **48 Bit**, dargestellt in **6 Blöcken zu je 2 Hex-Zeichen**.

Beispiel:
  * **A4-5E-60-3B-7D-12**
  * **A4:5E:60:3B:7D:12**

Format:
<code>

 AA:BB:CC:DD:EE:FF


</code>

===== OUI – Herstellerkennung =====

Die ersten 24 Bit (AA:BB:CC) heißen **OUI (Organizationally Unique Identifier)**  
und geben den Hersteller an.

Beispiele:
  * **00:1A:2B** → Cisco
  * **3C:5A:B4** → Hewlett-Packard
  * **A4:5E:60** → Apple

===== Unveränderlich? Ja und nein. =====

Normalerweise:
  * wird sie vom Hersteller vergeben
  * ist hardwaregebunden
  * ist **unverwechselbar**

ABER:
Moderne Systeme erlauben **MAC-Spoofing** (z. B. für Datenschutz oder Tests).

===== MAC-Adresse im OS =====

==== Linux ====

<code bash>

 ip link show


</code>

==== Windows ====

<code powershell>

 ipconfig /all


</code>

===== Broadcast und Multicast =====

==== Broadcast-MAC ====

<code>

  FF:FF:FF:FF:FF:FF


</code>

→ Wird für ARP-Anfragen verwendet  
→ Spricht alle Geräte im Netzwerk an

==== Multicast-MAC ====

MAC-Adressen, die mit **01:00:5E** beginnen, sind IPv4-Multicast.

Beispiel:
  * 01:00:5E:00:00:FB (für mDNS/Multicast-DNS)

===== Unicast =====

Normale Kommunikation zwischen zwei Geräten.

==== Kennzeichen für Unicast vs Multicast ====

Das **niedrigste Bit des ersten Bytes** entscheidet:

  * 0 = Unicast
  * 1 = Multicast

Beispiel:
  * A4 (1010 **0**100) → Unicast
  * 01 (0000 **0**001) → Multicast

===== Lokal vergebene MAC-Adressen =====

Wenn das zweite niedrigste Bit gesetzt ist, ist es **lokal administriert**.

Beispiel:
  * **02:xx:xx:xx:xx:xx** = lokal erzeugte MAC
  * oft genutzt in VMs oder Containern (Docker, Hyper-V)

===== Tabelle: MAC-Typen =====

^ MAC-Typ      ^ Beispiel                     ^ Beschreibung                       ^
|--------------|------------------------------|------------------------------------|
| Unicast      | A4:5E:60:3B:7D:12            | normale Kommunikation              |
| Broadcast    | FF:FF:FF:FF:FF:FF            | an alle Hosts                      |
| Multicast    | 01:00:5E:xx:xx:xx            | Gruppenkommunikation               |
| Lokal        | 02:xx:xx:xx:xx:xx            | selbst generiert, z. B. in VMs     |

===== ASCII-Diagramm: MAC im Ethernet-Frame =====

<code>

 +----------------------+----------------------+---------------------+
 | Ziel-MAC (6 Byte)    | Quell-MAC (6 Byte)   | EtherType (2 Byte)  |
 +----------------------+----------------------+---------------------+
 |                Nutzdaten (Payload)                                |
 +-------------------------------------------------------------------+
 |                     CRC (4 Byte)                                  |
 +-------------------------------------------------------------------+


</code>

===== Warum ist die MAC-Adresse wichtig? =====

  * Grundlage für **Switching**
  * Voraussetzung für **ARP**
  * essenziell für **DHCP** (Lease-Bindung)
  * oft genutzt für **MAC-basierte VLAN-Zuweisung**
  * wichtig für **NAC(([[https://de.wikipedia.org/wiki/Network_Access_Control|Network Access Control]]))-Systeme**
  * Basis für Sicherheitsüberprüfungen

----
===== ARP – Auflösung von IP zu MAC =====

Wenn ein Gerät im LAN wissen will, welche MAC-Adresse zu einer IP gehört:

  1. ARP-Request → Broadcast
  2. Zielgerät antwortet mit ARP-Reply
  3. Switch lernt die MAC im CAM-Table

===== Beispiel – Switch lernt die MAC =====

<code>

 Port 3 → A4:5E:60:3B:7D:12
 Port 5 → 3C:5A:B4:8F:22:10
 Port 7 → 00:1A:2B:09:44:EF


</code>

→ Dadurch weiß der Switch, wohin Frames geschickt werden.

===== Zusammenfassung =====

  * MAC = physische Adresse einer Netzwerkkarte
  * 48 Bit, Hexadezimal, 6 Blöcke
  * OUI zeigt den Hersteller
  * Switches arbeiten mit MAC-Adressen
  * Broadcast, Unicast und Multicast unterscheiden sich im ersten Byte
  * ARP löst IP → MAC auf
  * wichtig für DHCP, VLANs, NAC und Netzwerkdiagnose