MAC地址表项

MAC地址表是交换机进行数据帧转发时所使用的一个非常关键的数据表。

查看MAC地址表

如下图所示的网络拓扑中：

通过命令查看SW1的MAC地址表项信息：

• 从SW1的MAC地址表可以看出，其GE0/0/1接口连接着一台加入VLAN10的设备，该设备的MAC地址为5489-985b-17af(上图中的PC)，
• SW1的GE0/0/2接口连接着一台加入VLAN20的设备(上图中的Server)，该设备MAC地址为5489-987e-10d0。
• 从上图所示的网络拓扑中，SW1与SW2之间还部署了链路聚合技术(Link Aggregation )，即SW1与SW2之间存在多个互联接口被聚合成一个逻辑接口(Eth-trunk 1)。
• SW1的Eth-trunkl接口连接着一台加入VLAN200的设备，且该设备的MAC地址为4clf-ccab-ea87，这是SW2的MAC地址。
• 当这些设备之间需要相互通信时，数据帧在到达SW1后，SW1便可通过查询MAC地址表进行数据帧转发。

动态MAC表项

• 如上图所示的网络拓扑中，初始时，交换机的MAC地址表是空的（比如SW1），随着网络中的各台设备陆续开始发送数据（一般通过泛洪实现），交换机也在各个接口上学习MAC地址，并持续维护自己的MAC地址表。
• 当网络稳定后（数据转发不再依靠泛洪，而是通过Mac地址表寻址实现），SW1的MAC地址表中看到PC、Server和SW2的MAC地址，并且这些MAC地址表项都是动态的(类型为dynamic )。

动态MAC表项的老化机制

• 一个动态的MAC地址表项被加载到交换机的MAC地址表后，其老化计时器也就随即启动，并开始倒计时，当该计时器计数到0时，这个MAC表项将被删除。
• 在交换机每收到一个数据帧时，MAC地址表中与该数据帧的源MAC地址对应的表项也会被刷新，该表项的老化计时器将被复位并重新开始倒计时。
• 交换机缺省的动态MAC地址表项老化时间为300s（HW），在系统视图下执行mac-address aging-time命令（HW）可修改动态MAC表项的老化时间。但是在实际的网络中不建议随意修改该老化时间。

动态MAC地址学习数量

问题背景

• 交换机MAC地址表的容量是有限的，
• 如果网络中存在MAC地址泛洪攻击时，交换机的MAC地址表可能会瞬间被大量垃圾MAC地址表项填满，在很短的时间内，MAC
  地址表项资源可能就会被耗尽，因此当交换机收到合法的数据帧时，就无法再进行MAC地址学习了，数据帧的转发必将产生问题。

解决方法

• 可以在交换机特定端口上限制MAC地址学习数量，解决上述问题。
• 当交换机某个端口MAC地址数量达到所设的上限时，该端口将不再学习MAC地址。（网络发生Mac地址泛洪时，一般指的的某个端口或许某些端口收到大量未知单播、组播或者广播报文，如果在受到Mac地址攻击的端口上配置限制MAC地址学习数量，可以避免该端口无限制的学习Mac地址，减少Mac地址表项资源的浪费，为交换机的其他端口学习合法数据帧的Mac地址表项预留了资源）
• 在特定接口的配置视图下，执行mac-limit maximum max-num命令（HW），可限制该接口的MAC地址学习数量。
• 在特定接口的配置视图下，执行mac-limit action { discard | forward}命令（HW），可配置当MAC地址数量达到限制后，交换机对数据帧执行的操作：
  （1）当指定的action为discard时，在MAC地址表项数量达到限制后，若该接口收到的数据帧的源MAC地址为新的MAC地址时，丢弃这些帧。此行为是缺省动作。
  （2）当指定的action为forward时，在MAC地址表项数量达到限制后，若该接口收到的数据帧的源MAC地址为新的MAC地址时，转发这些帧，但是不记录MAC地址表项。
• 在特定接口的配置视图下，执行mac-limit alarm { disable | enable}命令（HW），可配置当MAC地址数量达到限制后是否进行告警：
  （1）如果指定关键字是enable，则当MAC地址数量达到限制后进行告警，该行为是缺省动作。
  （2）如果指定关键字是disable，则不告警。

静态MAC表项

问题背景——MAC地址漂移

• 交换机可以动态的学习MAC地址，但是在某种场景下是不可靠的。
• 在上图所示的网络拓扑中：
  （1）若SW1的GE0/0/3接口连接一台PC，该PC以Server的MAC地址为源进行数据帧伪造，然后持续不断地向交换机发送这些非法的数据帧，
  （2）那么在SW1的MAC地址表中，关于该MAC地址的表项将会不断地在GEO/0/3及GEO/0/2之间来回出现，这种现象被称为“MAC地址漂移”。
  （3）当交换机将这个MAC地址关联到GE0/0/3接口时，所有发往Server的数据帧将无法准确地到达目的地，与Server相关的业务势必会受到影响。

解决方法

• 通过为SW1配置静态MAC表项可以规避上述问题。

• SW1的配置如下:[SWl]mac-address staric 5489-987e-10d0 Gigabiet 0/0/2 vlan 20，通过该命令可以配置一条静态Mac地址表项。

• 配置成功之后，可以通过命令查看Mac地址表项信息：
  

• 静态的Mac表项是永远不会被老化的，

• 并且其优先级比动态表项更高，这意味着当SW1再从GE0/0/3接口收到以Server的MAC地址为源的数据帧时，SW1会将这些数据帧丢弃。因此，通过设置静态MAC表项，可以确保与交换机固定连接的可信任节点的安全通信。