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04-二层技术-以太网交换配置指导

01-MAC地址表配置

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01-MAC地址表配置


1 MAC地址表

1.1  MAC地址表简介

MAC(Media Access Control,媒体访问控制)地址表记录了MAC地址与接口的对应关系,以及接口所属的VLAN等信息。设备在转发报文时,根据报文的目的MAC地址查询MAC地址表,如果MAC地址表中包含与报文目的MAC地址对应的表项,则直接通过该表项中的出接口转发该报文;如果MAC地址表中没有包含报文目的MAC地址对应的表项时,设备将采取广播方式通过对应VLAN内除接收接口外的所有接口转发该报文。

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地址表由设备通过源MAC地址学习自动生成。设备学习MAC地址的过程如下:

·     从某接口(假设为接口A)收到一个数据帧,设备分析该数据帧的源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。

为适应网络拓扑的变化,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某表项被刷新,则重新计算该表项的老化时间。

2. 手工配置MAC地址表项

设备通过源MAC地址学习自动生成MAC地址表时,无法区分合法用户和非法用户的报文,带来了安全隐患。如果非法用户将攻击报文的源MAC地址伪装成合法用户的MAC地址,并从设备的其他接口进入,设备就会学习到错误的MAC地址表项,于是将本应转发给合法用户的报文转发给非法用户。

为了提高安全性,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,从而防止非法用户骗取数据。

1.1.2  MAC地址表项的分类

MAC地址表项分为以下几种:

·     静态MAC地址表项:由用户手工配置,用于目的是某个MAC地址的报文从对应接口转发出去,表项不老化。静态MAC地址表项优先级高于自动生成的MAC地址表项。

·     动态MAC地址表项:可以由用户手工配置,也可以由设备通过源MAC地址学习自动生成,用于目的是某个MAC地址的报文从对应接口转发出去,表项有老化时间。手工配置的动态MAC地址表项优先级等于自动生成的MAC地址表项。

·     黑洞MAC地址表项:由用户手工配置,用于丢弃源MAC地址或目的MAC地址为指定MAC地址的报文(例如,出于安全考虑,可以禁止某个用户发送和接收报文),表项不老化。黑洞MAC地址表项优先级高于自动生成的MAC地址表项。

静态MAC地址表项、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、黑洞MAC地址表项覆盖。静态MAC地址表项、黑洞MAC地址表项不会彼此覆盖。

说明

本章节内容只涉及单播的静态、动态、黑洞MAC地址表项。有关静态组播MAC地址表项的相关介绍和配置内容,请参见“IP组播配置指导”中的“组播路由与转发”和“IPv6组播路由与转发”。有关VPLS中MAC地址表项的相关介绍和配置内容,请参见“MPLS配置指导”中的“VPLS”。

 

1.2  MAC地址表配置限制和指导

设备上存在FIP-680单板时,不支持VLAN 4094。

1.3  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。

1.3.1  配置MAC地址表项

配置MAC地址表项时,需要注意:

·     在手工配置动态MAC地址表项时,如果MAC地址表中已经存在MAC地址相匹配的自动生成表项,但该表项的接口与配置不符,那么该手工配置失败。

·     如果不保存配置,设备重启后所有手工配置的MAC地址表项都会丢失;如果保存配置,设备重启后手工配置的静态MAC地址表项、黑洞MAC地址表项不会丢失,手工配置的动态MAC地址表项会丢失。

配置MAC地址表项后,当设备收到的报文的源MAC地址与配置表项中的MAC地址相同时,不同类型的MAC地址表项处理方式不同:

表1-1 不同类型MAC地址表项对源MAC地址匹配报文的处理方式

MAC地址表项类型

报文源MAC地址与配置表项中的MAC地址相同

静态MAC地址表项

不检查报文入接口与表项中的接口是否相同,直接根据目的MAC地址转发该报文

黑洞MAC地址表项

丢弃该报文

动态MAC地址表项

·     如果报文入接口与该表项中的接口不同,则进行MAC地址学习,并覆盖该表项

·     如果报文入接口与该表项中的接口相同,则转发该报文,并更新该表项老化时间

 

1. 配置静态/动态MAC地址表项

(1)     全局配置静态/动态MAC地址表项

表1-2 全局配置静态/动态MAC地址表项

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

添加或者修改静态/动态MAC地址表项

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

缺省情况下,未配置任何MAC地址表项

interface参数指定的接口必须属于vlan-id参数指定的VLAN,而且该VLAN必须事先创建,否则将配置失败

 

(2)     接口配置静态/动态MAC地址表项

表1-3 接口配置静态/动态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

·     二层以太网接口视图:
interface
interface-type interface-number

·     二层聚合接口视图:
interface bridge-aggregation
interface-number

-

在当前接口下添加或者修改静态/动态MAC地址表项

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

缺省情况下,接口下未配置任何MAC地址表项

当前接口必须属于vlan-id参数指定的VLAN,而且该VLAN必须事先创建,否则将配置失败

 

2. 配置黑洞MAC地址表项

表1-4 配置黑洞MAC地址表项

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

添加或者修改黑洞MAC地址表项

mac-address blackhole mac-address vlan vlan-id

缺省情况下,未配置任何MAC地址表项

vlan-id参数指定的VLAN必须事先创建,否则将配置失败

 

1.3.2  配置动态MAC地址表项的老化时间

当网络拓扑改变后,如果动态MAC地址表项不及时更新,会导致用户流量不能正常转发。配置动态MAC地址表项的老化时间后,超过老化时间的动态MAC地址表项会被自动删除,设备将重新进行MAC地址学习,构建新的动态MAC地址表项。

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:

·     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。

·     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,导致设备广播大量的数据报文,增加网络的负担。

用户需要根据实际情况,配置合适的老化时间。如果网络比较稳定,可以将老化时间配置得长一些或者配置为不老化;否则,可以将老化时间配置得短一些。比如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,造成安全隐患,此时可将动态MAC地址表项的老化时间设得长一些或不老化,以减少广播,增加网络稳定性和安全性。

动态MAC地址表项的老化时间作用于全部接口上。

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 }

缺省情况下,动态MAC地址表项的老化时间为300秒

 

1.3.3  配置MAC地址数学习上限

通过配置接口的MAC地址数学习上限,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地址数达到上限时,该接口将不再对MAC地址进行学习。

表1-6 配置接口的MAC地址数学习上限

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

·     二层以太网接口视图:
interface
interface-type interface-number

·     二层聚合接口视图:
interface bridge-aggregation
interface-number

-

配置接口的MAC地址数学习上限

mac-address max-mac-count count

缺省情况下,接口的MAC地址数学习上限仅受设备硬件能力的限制

 

1.3.4  配置当达到MAC地址数学习上限时的报文转发规则

当学习到的MAC地址数达到上限时,用户可以选择是否允许系统转发源MAC不在MAC地址表里的报文。

表1-7 配置允许转发源MAC地址不在MAC地址表里的报文

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

·     二层以太网接口视图:
interface
interface-type interface-number

·     二层聚合接口视图:
interface bridge-aggregation
interface-number

-

配置当达到接口的MAC地址数学习上限时,允许转发源MAC地址不在MAC地址表里的报文

mac-address max-mac-count enable-forwarding

缺省情况下,当达到接口的MAC地址数学习上限时,允许转发源MAC地址不在MAC地址表里的报文

 

1.3.5  配置接口的MAC地址学习优先级

基于MAC地址转发报文的网络有时会因为下行接口的攻击行为或者环路,下行接口学习到网关等上层设备的MAC地址。为了避免这种情况,将接口的MAC地址学习功能分为两个优先级:高优先级和低优先级。对于高优先级的接口,可以学习任何MAC地址;对于低优先级的接口,在学习MAC地址时需要查看高优先级接口是否已经学到该MAC地址,如果已经学到,则不允许学习该MAC地址。比如,可以将上行接口的MAC地址学习优先级配置为高优先级,下行接口的MAC地址学习优先级配置为低优先级,那么,下行接口就不会学到网关等上层设备的MAC地址,避免了攻击。

表1-8 配置接口的MAC地址学习优先级

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

·     二层以太网接口视图:
interface
interface-type interface-number

·     二层聚合接口视图:
interface bridge-aggregation
interface-number

-

配置接口的MAC地址学习优先级

mac-address mac-learning priority { high | low }

缺省情况下,MAC地址学习优先级为低优先级

 

1.4  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地址表的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-9 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

 

1.5  MAC地址表典型配置举例

1. 组网需求

·     现有一台用户主机,它的MAC地址为000f-e235-dc71,属于VLAN 1,连接Device的端口GigabitEthernet2/1/1。为防止假冒身份的非法用户骗取数据,在设备的MAC地址表中为该用户主机添加一条静态表项。

·     另有一台用户主机,它的MAC地址为000f-e235-abcd,属于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,在设备上添加一条黑洞MAC地址表项,使该用户主机接收不到报文。

·     配置设备的动态MAC地址表项老化时间为500秒。

2. 组网图

图1-1 MAC地址表典型配置组网图

 

3. 配置步骤

# 增加一个静态MAC地址表项,目的地址为000f-e235-dc71,出接口为GigabitEthernet2/1/1,且该接口属于VLAN 1。

<Device> system-view

[Device] mac-address static 000f-e235-dc71 interface gigabitethernet 2/1/1 vlan 1

# 增加一个黑洞MAC地址表项,地址为000f-e235-abcd,属于VLAN 1。

[Device] 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。

[Device] mac-address timer aging 500

4. 验证配置

# 查看端口GigabitEthernet2/1/1上的静态MAC地址表项信息。

[Device] display mac-address static interface gigabitethernet 2/1/1

MAC Address      VLAN ID    State            Port/NickName            Aging

000f-e235-dc71   1          Static           GE2/1/1                  N

# 查看黑洞MAC地址表信息。

[Device] display mac-address blackhole

MAC Address      VLAN ID    State            Port/NickName            Aging

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

# 查看动态MAC地址表项的老化时间。

[Device] display mac-address aging-time

MAC address aging time: 500s.

 

 

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