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二层技术-以太网交换配置指导

05-MAC地址表管理配置

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05-MAC地址表管理配置


l          不同型号产品的特性功能支持情况略有不同,详细请参见“特性差异化列表”部分的介绍。

l          设备支持的接口类型和编号与设备的实际情况相关,本手册涉及以太网接口的配置举例统一使用Eth口举例说明。实际使用中请根据具体设备的接口类型和编号进行配置。

 

1 MAC地址表配置

l          MAC地址表中对于接口的相关配置,目前只能在二层以太网接口上进行。

l          本章节内容只涉及单播的静态、动态和黑洞MAC地址表项的配置。

 

1.1  MAC地址表简介

设备内有一张需要维护MAC地址表。MAC地址表的表项包含记录了与该设备相连的设备的MAC地址、与此设备相连的设备的接口号以及所属的VLAN ID。在转发数据时,设备根据报文中的目的MAC地址查询MAC地址表,快速定位出接口,从而减少广播。

1.1.1  MAC地址表项的生成方式

MAC地址表项的生成方式有两种:自动生成、手工配置。

1. 自动生成MAC地址表项

一般情况下,MAC地址表是设备通过源MAC地址学习过程而自动建立的。设备学习MAC地址的方法如下:如果从某接口(假设为接口A)收到一个数据帧,设备就会分析该数据帧的源MAC地址(假设为MAC-SOURCE),并认为目的MAC地址为MAC-SOURCE的报文可以由接口A转发;如果MAC地址表中已经包含MAC-SOURCE,设备将对该表项进行更新;如果MAC地址表中尚未包含MAC-SOURCE,设备则将这个新MAC地址以及该MAC地址对应的接口A作为一个新的表项加入到MAC地址表中。

为适应网络的变化,MAC地址表需要不断更新。MAC地址表中自动生成的表项并非永远有效,每一条表项都有一个生存周期,到达生存周期仍得不到刷新的表项将被删除,这个生存周期被称作老化时间。如果在到达生存周期前纪录被刷新,则该表项的老化时间重新计算。

2. 手工配置MAC地址表项

设备通过源MAC地址学习自动建立MAC地址表时,无法区分合法用户和黑客用户的报文,带来了安全隐患。如果黑客用户将攻击报文的源MAC地址伪装成合法用户的MAC地址,并从设备的其它接口进入,设备就会学习到错误的MAC地址表项,于是就会将本应转发给合法用户的报文转发给黑客用户。

为了提高接口安全性,网络管理员可手工在MAC地址表中加入特定MAC地址表项,将用户设备与接口绑定,从而防止假冒身份的非法用户骗取数据。手工配置的MAC地址表项优先级高于自动生成的表项。

1.1.2  MAC地址表项的分类

MAC地址表项分为:静态MAC地址表项、动态MAC地址表项和黑洞MAC地址表项。

l              静态MAC地址表项由用户手工配置,表项不老化;

l              黑洞MAC地址表项用于丢弃含有特定目的MAC地址的报文(例如,处于安全考虑,可以屏蔽某个用户接收报文),由用户手工配置,表项不老化;

l              动态MAC地址表项包括用户配置的以及设备通过源MAC地址学习得来的,表项有老化时间。

用户手工配置的静态MAC地址表项和黑洞MAC地址表项不会被动态MAC地址表项覆盖,而动态MAC地址表项可以被静态MAC地址表项和黑洞MAC地址表项覆盖。

 

1.1.3  基于MAC地址表的报文转发

设备在转发报文时,根据MAC地址表项信息,会采取以下两种转发方式:

l              单播方式:当MAC地址表中包含与报文目的MAC地址对应的表项时,设备直接将报文从该表项中的转发出接口发送。

l              广播方式:当设备收到目的地址为全F的报文,或MAC地址表中没有包含对应报文目的MAC地址的表项时,设备将采取广播方式将报文向除接收接口外的所有接口进行转发。

图1-1 设备的MAC地址表项

 

1.2  配置MAC地址表

以下配置均为可选配置,且配置过程无先后顺序,用户可以根据实际情况选择配置。

1.2.1  配置MAC地址表项

一般情况下,设备通过源MAC地址学习过程自动建立MAC地址表。

为了提高接口安全性,网络管理员可手工在MAC地址表中加入特定MAC地址表项,将用户设备与接口绑定,从而防止假冒身份的非法用户骗取数据。

另外,如果需要丢弃指定目的MAC地址的报文,可配置黑洞MAC地址表项。

表1-1 全局配置MAC地址表项

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

添加/修改MAC地址表项

mac-address { dynamic | static } mac-address interface interface-type interface-number vlan vlan-id

mac-address blackhole mac-address vlan vlan-id

必选

 

表1-2 接口配置MAC地址表项

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

添加/修改接口下的MAC地址表项

mac-address { dynamic | static } mac-address vlan vlan-id

必选

 

在添加MAC地址表项时,命令中interface参数指定的接口必须属于vlan参数指定的VLAN,而且该VLAN必须事先创建,否则将添加失败。

 

1.2.2  关闭MAC地址学习功能

有时为了保证设备的安全,需要关闭MAC地址学习功能。常见的危及设备安全的情况是:黑客使用大量源MAC地址不同的报文攻击设备,导致设备MAC地址表资源耗尽,造成设备无法根据网络的变化更新MAC地址表。关闭MAC地址学习功能可以有效防止这种攻击。

1. 关闭全局的MAC地址学习功能

关闭全局的MAC地址学习功能的同时也就关闭了全部接口的MAC地址学习功能。

表1-3 关闭全局MAC地址学习功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

关闭全局的MAC地址的学习功能

mac-address mac-learning disable

必选

缺省情况下,开启全局的MAC地址学习功能。

 

2. 关闭接口的MAC地址学习功能

在开启全局的MAC地址学习功能的前提下,用户可以关闭设备上的单个接口的MAC地址学习功能。

表1-4 关闭接口的MAC地址学习功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

开启全局的MAC地址学习功能

undo mac-address mac-learning disable

可选

缺省情况下,开启全局的MAC地址学习功能

进入以太网接口或WLAN-BSS接口视图

interface interface-type interface-number

必选

关闭MAC地址学习功能

mac-address mac-learning disable

必选

缺省情况下,开启MAC地址学习功能。

 

1.2.3  配置动态MAC地址表项的老化时间

当网络拓扑改变后,动态MAC地址表项不会及时自动更新。这样,由于设备学习不到新的MAC地址,会导致用户流量不能正常转发。因此,需要配置动态MAC地址表项老化时间。超出设定的老化时间,动态MAC地址表项被自动删除,设备重新进行MAC地址学习,构建新的动态MAC地址表项。

配置合适的老化时间可以有效利用MAC地址老化功能。用户配置的老化时间过长或者过短,都可能影响设备的运行性能:

l              如果用户配置的老化时间过长,设备可能会保存许多过时的MAC地址表项,从而耗尽MAC地址表资源,导致设备无法根据网络的变化更新MAC地址表。

l              如果用户配置的老化时间太短,设备可能会删除有效的MAC地址表项,可能导致设备广播大量的数据报文,影响设备的运行性能。

表1-5 配置动态MAC地址表项的老化时间

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置动态MAC地址表项的老化时间

mac-address timer { aging seconds | no-aging }

可选

 

l          动态MAC地址表项的老化时间作用于全部接口上,地址老化只对动态的(设备学习到的或者用户配置的动态的)MAC地址表项起作用。

l          在一个比较稳定的网络,如果长时间没有流量,动态MAC地址表项会被全部删除,可能导致设备突然广播大量的数据报文,被他人侦听,造成安全隐患,此时可将动态MAC地址表项的老化时间设成no-aging(即,不老化),以减少广播,增加网络稳定性和安全性。

 

1.2.4  配置接口最多可以学习到的MAC地址数

通过配置接口最多可以学习到的MAC地址数,用户可以控制设备维护的MAC地址表的表项数量。如果MAC地址表过于庞大,可能导致设备的转发性能下降。当接口学习到的MAC地址数达到配置的最大值时,该接口将不再对MAC地址进行学习。

表1-6 配置接口最多可以学习到的MAC地址数

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入以太网接口或WLAN-BSS接口视图

interface interface-type interface-number

必选

配置接口最多可以学习到的MAC地址数,以及当接口学习到的MAC地址数达到配置的最大值时,是否继续转发源MAC地址不在MAC地址表里的数据帧

mac-address max-mac-count { count | disable-forwarding }

必选

缺省情况下,接口最多可以学习到的MAC地址数目是与设备相关的,并且当以太网接口学习的MAC地址数达到配置的最大MAC地址数后,不允许转发源MAC地址不在MAC地址表里的数据帧。

 

1.3  MAC地址表显示和维护

在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置后MAC地址表管理的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-7 MAC地址表显示和维护

操作

命令

显示MAC地址表信息

display mac-address [ mac-address [ vlan vlan-id ] | [ [ dynamic | static ] [ interface interface-type interface-number ] | blackhole ] [ vlan vlan-id ] [ count ] ]

显示MAC地址表动态表项的老化时间

display mac-address aging-time

显示系统或接口MAC地址的学习状态

display mac-address mac-learning [ interface-type interface-number ]

 

1.4  MAC地址表管理典型配置举例

1. 组网需求

l              现有一个用户主机,它的MAC地址为000f-e235-dc71,所属VLAN为VLAN 1,所连的设备接口为Ethernet1/0/1。为防止MAC地址攻击,在设备的MAC地址表中为该用户主机添加一条静态表项。

l              另有一个用户主机,它的MAC地址为000f-e235-abcd,所属VLAN为VLAN 1。由于该用户主机曾经接入网络进行非法操作,为了避免此种情况再次发生,在设备上添加一条目的黑洞MAC地址表项,使该用户主机接收不到报文。

l              配置设备的动态MAC地址表项老化时间为500秒。

2. 配置步骤

# 增加一个静态MAC地址表项。

<Sysname> system-view

[Sysname] mac-address static 000f-e235-dc71 interface ethernet 1/0/1 vlan 1

# 增加一个目的黑洞MAC地址表项。

[Sysname] mac-address blackhole 000f-e235-abcd vlan 1

# 配置动态MAC地址表项的老化时间为500秒。

[Sysname] mac-address timer aging 500

# 查看以太网接口Ethernet1/0/1上的MAC地址表信息。

[Sysname] display mac-address interface ethernet 1/0/1

MAC ADDR         VLAN ID  STATE              PORT INDEX       AGING TIME

000f-e235-DC71   1        Config static      Ethernet 1/0/1   NOAGED

# 查看目的黑洞MAC地址表信息。

[Sysname] display mac-address blackhole

MAC ADDR        VLAN ID    STATE            PORT INDEX         AGING TIME

000f-e235-abcd  1          Blackhole        N/A                NOAGED

  ---  1 mac address(es) found  ---

# 查看动态MAC地址表项的老化时间。

[Sysname] display mac-address aging-time

Mac address aging time: 500s

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