La dirección MAC (Control de Acceso al Medio) es un identificador único asignado a la tarjeta de red de un dispositivo, como una computadora, teléfono móvil o tableta. La dirección MAC se utiliza para identificar de manera única el dispositivo en una red local.

A diferencia de la dirección IP, que puede ser asignada dinámicamente y cambiada por el dispositivo o por la red, la dirección MAC es una identificación fija y única que no puede ser cambiada por el usuario. La dirección MAC está compuesta por una serie de números y letras que se asignan al dispositivo en el momento de su fabricación.

La dirección MAC se utiliza para el control de acceso a la red y la seguridad, como por ejemplo en el filtrado de direcciones MAC que permite o niega el acceso a la red.

Características de la Dirección MAC

Las características clave hacen que las direcciones MAC sean esenciales en la comunicación de dispositivos en una red local. 

Algunas características clave de las direcciones MAC:

• Unicidad: Cada dispositivo en una red Ethernet tiene una dirección MAC única a nivel mundial. Esto significa que no debería haber dos dispositivos con la misma dirección MAC en una red Ethernet.
• Longitud fija: Las direcciones MAC tienen una longitud fija de 48 bits (6 bytes) o 64 bits (8 bytes) dependiendo de la versión (MAC-48 o EUI-64). Esta longitud constante facilita su identificación y procesamiento.
• Identificación de fabricante: Los primeros 24 bits (3 bytes) de una dirección MAC generalmente indican el fabricante del dispositivo. Esto se conoce como el OUI (Organizational Unique Identifier). Los fabricantes registran sus OUI ante el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), que administra las asignaciones de direcciones MAC.
• Control de acceso al medio: La dirección MAC se utiliza en el protocolo Ethernet para determinar qué dispositivo tiene acceso al medio de transmisión en una red compartida. Ayuda a evitar colisiones de datos al garantizar que solo un dispositivo transmita a la vez.
• No cambia con frecuencia: A diferencia de las direcciones IP, que pueden cambiar dinámicamente, la dirección MAC de un dispositivo suele ser constante durante toda su vida útil. Algunos dispositivos permiten cambiar su dirección MAC, pero esto no es común ni recomendado, ya que puede causar problemas en la red.
• Capa de enlace de datos: La dirección MAC opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Esto significa que es relevante principalmente en el contexto de una red local (LAN) y se utiliza para encaminar tramas de datos dentro de la red.
• No enrutable: Las direcciones MAC son utilizadas solo en la red local y no son enrutable por los routers en Internet. Para enrutar paquetes a través de Internet, se utilizan las direcciones IP.
• Formato hexadecimal: Las direcciones MAC se representan generalmente en formato hexadecimal, lo que significa que utilizan números y letras de la A a la F para representar valores numéricos más allá de 9.

Tipos de la Dirección MAC 

Existen dos tipos principales de la Dirección MAC, pero la mayoría de las redes Ethernet tradicionales utilizan direcciones MAC Universal (MAC-48) de 48 bits. Las direcciones MAC Extendidas (EUI-64) son más comunes en el contexto de protocolos como IPv6, donde se requiere una mayor cantidad de direcciones debido al crecimiento de la Internet y la proliferación de dispositivos conectados.

• Dirección MAC Universal (MAC-48): También conocida como dirección MAC local o dirección MAC administrada por el fabricante, esta es la forma más común de dirección MAC. Está compuesta por 48 bits (6 bytes) y es única a nivel mundial. Los primeros 24 bits (3 bytes) de una dirección MAC Universal son el OUI (Organizational Unique Identifier), que identifica al fabricante del dispositivo. Los 24 bits restantes son únicos para cada dispositivo fabricado por ese fabricante. Estas direcciones son asignadas por el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos).
• Dirección MAC Extendida (EUI-64): La dirección MAC Extendida es una variante de la dirección MAC que consta de 64 bits (8 bytes). A menudo, se utiliza en redes más modernas y en el contexto de IPv6. Los primeros 24 bits siguen siendo el OUI, pero en lugar de tener 24 bits únicos para cada dispositivo, se utilizan 40 bits para proporcionar una mayor cantidad de direcciones. Esto permite una mayor flexibilidad y capacidad de direccionamiento en redes más grandes, como las de Internet.

Funcionamiento de la Dirección MAC

El funcionamiento de la dirección MAC es fundamental para la operación de las redes Ethernet. La dirección MAC se utiliza para identificar de manera única a cada dispositivo en una red local y para controlar el acceso al medio de transmisión compartido, como un cable Ethernet. Los pasos fundamentales son:

• Identificación Única:

Cada tarjeta de red (NIC – Network Interface Card) en un dispositivo tiene una dirección MAC única grabada en su hardware durante la fabricación. Esta dirección consta generalmente de 48 bits (6 bytes) en el formato hexadecimal.

• Control de Acceso al Medio:

Cuando un dispositivo desea enviar datos a través de la red, primero verifica si el medio de transmisión (por ejemplo, un cable Ethernet) está libre o disponible. Esto se hace utilizando un protocolo llamado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) en redes Ethernet antiguas o CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) en redes inalámbricas y Ethernet modernas. Si el medio está libre, el dispositivo puede proceder a enviar sus datos. Si detecta que el medio está ocupado, espera un breve período antes de volver a intentar.

• Dirección MAC en la Trama:

Cuando un dispositivo transmite datos, coloca la dirección MAC de destino en el encabezado de la trama Ethernet. Esto le indica a la red a qué dispositivo debe llegar la trama.

• Detección de Destino:

Los dispositivos en la red escuchan constantemente las tramas que circulan por el medio. Cuando una trama llega a un dispositivo, compara la dirección MAC de destino en la trama con la suya propia.

Si la dirección MAC de destino coincide con la suya, el dispositivo procesa la trama y, si es necesario, responde a ella.

Si la dirección MAC de destino no coincide con la suya, el dispositivo ignora la trama y no la procesa.

• Función de Enrutadores:

Los enrutadores son dispositivos que operan en la capa de red (capa 3) y no procesan direcciones MAC directamente. Su función es enrutar tráfico entre diferentes redes utilizando direcciones IP.

Cuando un dispositivo en una red local desea comunicarse con un dispositivo en otra red, el enrutador realiza la traducción entre direcciones MAC y direcciones IP.

Ventajas y desventajas de la Dirección IP

Las direcciones IP tienen ventajas y desventajas asociadas a su uso:

Ventajas de las direcciones IP:

• Identificación única: Cada dispositivo en una red tiene su propia dirección IP, lo que permite una identificación única y facilita el enrutamiento de datos.
• Enrutamiento de datos: Las direcciones IP son esenciales para dirigir paquetes de datos a través de redes, permitiendo la comunicación entre dispositivos en diferentes ubicaciones.
• Escalabilidad: Las direcciones IP son escalables y permiten la expansión de Internet y otras redes, ya que cada dispositivo puede tener su propia dirección única.
• Facilita la automatización: Las direcciones IP son esenciales para automatizar la configuración y gestión de dispositivos en una red, lo que simplifica la administración de grandes redes.
• Compatibilidad global: El estándar IP es ampliamente aceptado y utilizado a nivel global, lo que permite la comunicación entre dispositivos de diferentes fabricantes y sistemas operativos.

Desventajas de las direcciones IP:

• Escasez de direcciones IPv4: El sistema de direcciones IPv4 tiene un límite en la cantidad de direcciones disponibles, lo que ha llevado a la escasez de direcciones IPv4 únicas en todo el mundo. Esto ha dado lugar al desarrollo de IPv6 para abordar esta limitación.
• Requerimiento de asignación manual: En muchas redes, la asignación de direcciones IP debe realizarse manualmente, lo que puede ser un proceso laborioso y propenso a errores.
• Seguridad: Las direcciones IP pueden utilizarse para rastrear la ubicación y la identidad de un dispositivo, lo que plantea preocupaciones de privacidad y seguridad en línea.
• Problemas de dirección IP duplicada: En redes mal configuradas, puede haber problemas de dirección IP duplicada, lo que provoca conflictos y dificulta la comunicación.
• Requerimiento de infraestructura de red: El uso de direcciones IP requiere una infraestructura de red y un enrutamiento adecuados, lo que puede ser costoso y complejo de implementar en redes de gran envergadura.
• Dependencia de la administración: La administración de direcciones IP es fundamental para su correcto funcionamiento, y cualquier error en la configuración puede provocar problemas en la red.

En general, las direcciones IP son esenciales para el funcionamiento de Internet y las redes de computadoras, pero también presentan desafíos, como la gestión de la escasez de direcciones IPv4 y cuestiones de seguridad y privacidad.