IEEE802.11フレーム MACアドレスの指定

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最大4つのMACアドレスを指定

IEEE802.11フレームでは、Address1からAddress4の最大で4つのMACアドレスを指定します。有線イーサネットでは、ヘッダに宛先MACアドレスと送信元MACアドレスの2つだけ指定するのと比べると、少し複雑です。

802.11フレームで指定するAddress1からAddress4がどのようなデバイスのMACアドレスであるかは、MACヘッダのFrame Control内のTo DSおよびFrom DSの組み合わせで決まります。

802.11フレームで指定するMACアドレスについて解説します。

指定するMACアドレスの種類

まず、802.11フレームで指定するMACアドレスの種類について理解しましょう。802.11フレームでは、5種類のMACアドレスを指定します。

送信元アドレス(Source Address : SA)
宛先アドレス(Destination Address : DA)
送信機アドレス(Transmitter Address : TA)
受信機アドレス(Receiver Address : RA)
BSSID(Basic Service Set Identifier)

送信元アドレス(Source Address : SA)

送信元アドレス(SA)は、フレームの本来の送信元デバイスのMACアドレスです。SAは、有線デバイスになることもあれば、無線デバイスになることもあります。

宛先アドレス(Destination Address : DA)

宛先アドレス(DA)は、フレームの最終的な宛先デバイスのMACアドレスです。DAも有線デバイスになることもあれば、無線デバイスのこともあります。

送信機アドレス(Transmitter Address : TA)

無線媒体にフレームを送信している無線デバイスのMACアドレスです。MACヘッダのAddress2は必ずTAです。

受信機アドレス(Receiver Address : RA)

無線媒体へ送信されたフレームを受信する無線デバイスのMACアドレスです。MACヘッダのAddress1は必ずRAです。

BSSID(Basic Service Set Identifier)

無線LANの基本サービスであるBSS(Basic Service Set)を識別します。つまり、無線APのMACアドレスです。

指定するMACアドレスの組み合わせ

Frame ControlのTo DSおよびFrom DSビットを組み合わせて、802.11フレームで指定するAddress1からAddress4で指定するMACアドレスは、以下の表のようになります。

To DS	From DS	Address1	Address2	Address3	Address4
0	0	RA = DA	TA = SA	BSSID	N/A
0	1	RA = DA	TA = BSSID	SA	N/A
1	0	RA = BSSID	TA = SA	DA	N/A
1	1	RA	TA	DA	SA

表 To DS/From DSとMACアドレスの組み合わせ

To DS/From DSの「DS」とはDistribution Systemのことです。DSは、通常は有線のイーサネットネットワークを意味しています。To DSのビットが「1」であれば、フレームの宛先が有線イーサネットネットワークのデバイスという意味です。そして、From DSビットが「1」であれば、有線イーサネットネットワークのデバイスがフレームの送信元という意味です。

Wi-FiメッシュなどWireless Distribution System(WDS)の場合は、To DSやFrom DSが「1」であっても必ずしも宛先や送信元が有線イーサネットネットワークのデバイスになるわけではありません。

To DS=0/From DS=0

To DS	From DS	Address1	Address2	Address3	Address4
0	0	RA = DA	TA = SA	BSSID	N/A

表 To DS=0/From DS=0

To DSとFrom DSがともに「0」になるのは、フレームの最終的な宛先や送信元が有線イーサネットのデバイスではなく、無線区間のみで完結する通信の場合です。ManagementフレームやControlフレームを利用した無線LANの通信の制御のときがその一例です。また、IBSS(Independent Basic Service Set)でのDataフレームの場合もあります。

具体的な例として、ManagementフレームのProbe Request/Probe ResponseでのMACアドレスの指定は、以下の図のようになります。

To DS=0/From DS=1

To DS	From DS	Address1	Address2	Address3	Address4
0	1	RA = DA	TA = BSSID	SA	N/A

表 To DS=0/From DS=1

To DS=0でFrom DS=1となるのは、有線イーサネットのデバイスから無線デバイス宛てのフレームです。以下の図は、簡単な例です。

無線クライアントのMACアドレス「Client1」は無線区間の受信機(RA)なのでAddress1です。「Client1」はフレームの最終的な宛先MACアドレス(DA)でもあります。無線区間の送信機(TA)は無線APなので、Address2にはAPのMACアドレス「AP-MAC」を指定します。本来のフレームの送信元(SA)は有線イーサネットのサーバです。Address3には、サーバのMACアドレス「Server」を指定します。

To DS=1/From DS=0

To DS	From DS	Address1	Address2	Address3	Address4
1	0	RA = BSSID	TA = SA	DA	N/A

表 To DS=1/From DS=0

To DS=1、From DS=0となるのは、無線デバイスから有線イーサネットネットワークのデバイス宛てのフレームです。簡単な例を以下の図にまとめています。

無線の受信機は無線APです。Address1には無線APのMACアドレス「AP-MAC」を指定します。無線送信機は無線クライアントなので、Address2には「Client1」を指定します。そして、Address3に有線イーサネット上の最終的な宛先となる「Server」を指定します。

To DS=1/From DS=1

To DS	From DS	Address1	Address2	Address3	Address4
1	1	RA	TA	DA	SA

表 To DS=1/From DS=1

To DSとFrom DSが両方1のときのみ、Address4にMACアドレスを指定します。To DSとFrom DSが両方1になるのは、WDS(Wireless Distribution System)の通信の場合です。WDSはメッシュネットワークや無線ブリッジといった無線区間で通信を中継する形態です。以下の図は、無線LANクライアントからWi-Fiメッシュを経由して有線イーサネット上のサーバ宛ての通信の例です。

Address1は無線の中継区間の受信機のアドレスで「Mesh-Portal」を指定します。Address2は無線の中継区間の送信機のアドレスで「Mesh-1」を指定します。

Address3には、フレームの最終的なアドレスを指定するので「Server」です。そして、Address4にはフレームのもともとの送信元のMACアドレス「Client」を指定します。

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