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03-二层技术-以太网交换配置指导

01-MAC地址表配置

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docurl=/cn/Service/Document_Software/Document_Center/Routers/Catalog/MSR/MSR_50/Configure/Operation_Manual/H3C_MSR_CG(V5)-R2516-V1.16/03/201807/1094045_30005_0.htm

01-MAC地址表配置


1 MAC地址表

·     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。

·     本章节内容只涉及单播的静态、动态、目的黑洞MAC地址表项配置。

 

1.1  MAC地址表简介

MAC地址表记录了目的MAC地址、MAC地址对应的出接口以及所属的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。

通过display mac-address命令可以查看MAC地址表信息,例如:

<Sysname> display mac-address

MAC ADDR        VLAN ID   STATE            PORT INDEX              AGING TIME(s)

000f-e201-0101  1         Learned          Ethernet1/1             AGING

 

  ---  1 mac address(es) found  ---

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。

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、目的黑洞MAC地址表项。

·     静态MAC地址表项由用户手工配置,用于目的是某个MAC地址的报文从对应端口转发出去,表项不老化。

·     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,用于目的是某个MAC地址的报文从对应端口转发出去,表项有老化时间。

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

用户手工配置的静态MAC地址表项、目的黑洞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、目的黑洞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:

·     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。

·     广播方式:当设备收到目的地址为全1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。

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,可配置目的黑洞MAC地址表项。

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1-1 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MAC地址表项

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

必选

缺省情况下,系统没有配置任何MAC地址表项

 

在配置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。

 

(2)     接口配置静态/动态MAC地址表项

表1-2 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

-

进入二层以太网接口视图

interface interface-type interface-number

-

在当前接口下添加或者修改MAC地址表项

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

必选

缺省情况下,接口下没有配置任何MAC地址表项

 

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

 

2. 配置目的黑洞MAC地址表项

表1-3 配置目的黑洞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MAC地址表项

mac-address blackhole mac-address vlan vlan-id

必选

缺省情况下,系统没有配置任何MAC地址表项

 

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或者端口组的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

-

进入二层以太网接口或者端口组视图

进入二层以太网接口视图

interface interface-type interface-number

二者必选其一

进入二层以太网接口视图后,下面进行的配置只在当前接口生效;进入端口组视图后,下面进行的配置将在端口组的所有接口生效

进入端口组视图

port-group manual port-group-name

关闭接口的MAC地址学习功能

mac-address mac-learning disable

必选

缺省情况下,接口的MAC地址学习功能处于开启状态

 

·     关闭MAC地址学习功能后,将删除已经学习到的MAC地址表项。

·     端口组相关的配置请参见“接口管理配置指导”中的“以太网接口”。

 

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:

·     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,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

 

·     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。

·     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(不老化),以减少广播,增加网络稳定性和安全性。

 

1.2.4  配置最多可以学习到的MAC地址数

通过配置以太网接口或端口组最多可以学习到的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

-

进入二层以太网接口或者端口组视图

进入二层以太网接口视图

interface interface-type interface-number

二者必选其一

进入二层以太网接口视图后,下面进行的配置只在当前接口生效;进入端口组视图后,下面进行的配置将在端口组的所有接口生效

进入端口组视图

port-group manual port-group-name

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

 

MSR系列路由器各款型对于本节所描述的命令及参数的支持情况有所不同,详细差异信息如下:

型号

命令

参数

描述

MSR800

mac-address max-mac-count

count

不支持

MSR 900

不支持

MSR900-E

不支持

MSR 930

支持

count取值范围为0~4096

MSR 20-1X

不支持

MSR 20

不支持

MSR 30

支持(需要安装16/24口交换模块)

30-11E和MSR 30-11F count取值范围为0~8191

其他款型count取值范围是0~4096

MSR 50

支持(需要安装16/24口交换模块)

count取值范围为0~4096

MSR 2600

支持

MSR 2600-10 count取值范围为0~4096

MSR 2600-17 count取值范围为0~8192

MSR3600-51F

支持(需要安装16/24口交换模块)

count取值范围为0~8191

 

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 ] ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ]

显示MAC地址表动态表项的老化时间

display mac-address aging-time [ | { begin | exclude | include } regular-expression ]

显示系统或接口MAC地址的学习状态

display mac-address mac-learning [ interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ]

 

1.4  MAC地址表典型配置举例

1. 组网需求

·     现有一个用户主机Host A,它的MAC地址为000f-e235-dc71,所属VLAN为VLAN 1,所连的设备接口为Ethernet1/1。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。

·     另有一个用户主机Host B,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目的黑洞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

 

3. 配置步骤

# 增加一个静态MAC地址表项。

<Router> system-view

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

# 增加一个目的黑洞MAC地址表项。

[Router] 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。

[Router] mac-address timer aging 500

# 查看以太网接口Ethernet1/1上的MAC地址表信息。

[Router] display mac-address interface ethernet 1/1

MAC ADDR          VLAN ID  STATE            PORT INDEX             AGING TIME(s)

000f-e235-dc71    1        Config static    Ethernet 1/1           NOAGED

 

  ---  1 mac address(es) found  ---

# 查看目的黑洞MAC地址表信息。

[Router] display mac-address blackhole

MAC ADDR        VLAN ID    STATE            PORT INDEX             AGING TIME(s)

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。

[Router] display mac-address aging-time

Mac address aging time: 500s


2 二层转发

二层转发包括了普通二层转发、快速二层转发、INLINE转发、直通转发和跨VLAN二层转发。

MSR系列路由器只支持普通二层转发,下面将详细介绍普通二层转发的工作机制。

2.1  配置普通二层转发

2.1.1  普通二层转发的工作机制

如果设备接收到的报文目的MAC地址匹配三层接口的MAC,则通过设备的三层接口进行三层转发;否则通过设备的二层以太网接口进行二层转发。

二层转发根据报文的目的MAC查找MAC地址表,得到报文的发送端口,然后将报文发送出去。

2.1.2  配置普通二层转发

普通二层转发是设备默认启用的特性,不需要配置。

2.1.3  普通二层转发显示和维护

在进行报文转发的过程中,在任意视图下执行display命令可以显示二层转发过程中的统计信息,查看转发的效果。

在用户视图下执行reset命令可以清除转发统计信息。

表2-1 转发统计信息的显示和维护

操作

命令

显示二层转发的统计信息

display mac-forwarding statistics [ interface interface-type interface-number ] [ | { begin | exclude | include } regular-expression ]

清除二层转发的统计信息

reset mac-forwarding statistics

 

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