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MAC地址表故障处理手册

MAC地址表故障处理手册

 



1 MAC地址表故障处理

1.1  MAC地址攻击导致端口流量瞬断故障处理

1.1.1  故障描述

1-1所示,Switch下接DSLAMDigital Subscriber Line Access Multiplexer,数字用户线接入复用器),Switch上接BASBroadband Access Server,宽带接入服务器),由BAS终结用户的拨号PPPoE报文。在Switch上配置灵活QinQ功能,对应的用户侧VLAN824,网络侧VLAN1003BAS上作为网关的MAC地址为0090-1aa0-d47a

故障现象为:DSLAM下挂用户不定时大规模掉线。出现问题时,发现端口Ethernet3/0/4的流量急剧下降。大约5分钟左右,端口Ethernet3/0/4的流量开始慢慢回升,证明此时大规模掉线已经结束,DSLAM下挂用户又在逐步恢复连接,网络在逐步恢复正常状态。

图1-1 MAC地址攻击导致端口流量瞬断故障处理组网图

 

1.1.2  故障处理步骤

(1)      检查接口信息

执行display interface命令显示端口Ethernet3/0/4的相关信息

<Switch> display interface ethernet 3/0/4

 Ethernet3/0/4 current state: UP

 IP Packet Frame Type: PKTFMT_ETHNT_2, Hardware Address: 000f-e200-8048

 Description: Ethernet3/0/4 Interface

 Loopback is not set

 Media type is twisted pair, port hardware type is 100_BASE_TX

 100Mbps-speed mode, full-duplex mode

 Link speed type is autonegotiation, link duplex type is autonegotiation

 Flow-control is not enabled

 The Maximum Frame Length is 9022

 Broadcast MAX-ratio: 100%

 Unicast MAX-ratio: 100%

 Multicast MAX-ratio: 100%

 Allow jumbo frame to pass

 PVID: 100

 Mdi type: auto

 Port link-type: trunk

  VLAN passing  : 824

  VLAN permitted: 824

  Trunk port encapsulation: IEEE 802.1q

 Port priority: 0

 Last clearing of counters:  Never

 Peak value of input: 4 bytes/sec, at 2012-04-26 12:07:48

 Peak value of output: 81 bytes/sec, at 2012-04-26 12:09:24

 Last 300 seconds input:  1 packets/sec 147 bytes/sec

 Last 300 seconds output:  1 packets/sec 179 bytes/sec

 Input (total):  271 packets, 12250 bytes

          0 unicasts, 150 broadcasts, 121 multicasts, 0 pauses

 Input (normal):  271 packets, 12250 bytes

          0 unicasts, 150 broadcasts, 121 multicasts, 0 pauses

 Input:  0 input errors, 0 runts, 0 giants, 0 throttles

          0 CRC, 0 frame, - overruns, 0 aborts

          - ignored, - parity errors

 Output (total): 1522 packets, 183608303 bytes

          0 unicasts, 13 broadcasts, 860 multicasts, 0 pauses

 Output (normal): 1522 packets, - bytes

          0 unicasts, 13 broadcasts, 860 multicasts, 0 pauses

 Output: 0 output errors, - underruns, 1 buffer failures

          0 aborts, 0 deferred, 0 collisions, 0 late collisions

          0 lost carrier, - no carrier

可以看到, 端口在故障时只有组播和广播报文的记数。

(2)      原因分析

从现象上看,Switch的端口Ethernet3/0/4的入方向报文计数在故障时只有组播和广播报文,基本上可以确定:由于某种原因,导致从Switch的端口Ethernet3/0/4进来的单播报文被全部丢弃了。DSLAM下挂用户正常通信的流量以单播报文为主,这种丢弃行为导致用户下线,然后重新认证,所以端口流量大大减小。

因此从报文被丢弃的原因着手分析问题。这种报文丢弃特征和“源端口返回报文”丢弃很吻合,也就是说很可能端口收到了目的MAC地址和本端口学习到的目的MAC地址一致的报文。正常工作状态下,BASMAC地址(也就是从Switch的端口Ethernet3/0/4上来的PPPoE单播流量的目的MAC地址)只会学习到Switch的端口GigabitEthernet2/0/1上的VLAN 1003,不会学习到用户侧端口,除非网络中有环路或者其他原因。

下面是正常情况下SwitchMAC地址表信息:

<Switch> display mac-address

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

0090-1aa0-d47a 1003     Learned        GE2/0/1                  AGING

0090-1aa0-d47a 1101     Learned        GE2/0/1                  AGING

0090-1aa0-d47a 1201     Learned        GE2/0/1                  AGING

0090-1aa0-d47a 4093     Learned        GE2/0/1                  AGING

再看看出故障时学习到Switch的端口Ethernet3/0/4MAC地址:

<Switch> display mac-address interface ethernet 3/0/4

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

0090-1aa0-d47a 824      Learned        Eth3/0/4                 AGING

这个MAC地址是BASMAC地址,却学习到了用户侧Switch的端口Ethernet3/0/4VLAN 824。这时,从Switch的端口Ethernet3/0/4上来的PPPoE正常业务报文的目的MAC地址正是这个MAC地址,结果被作为源端口返回报文全部丢弃。

重新检视故障前后的定位信息,发现了这样的规律:大规模掉线时(端口大量丢包),BASMAC地址学习到了Switch的端口Ethernet3/0/4,而在业务流量逐渐恢复到正常的期间,这个MAC地址被老化掉了。

因为DSLAMSwitch是直连,中间没有其他交换机导致环路,网络拓扑一直处于稳定状态,因此可以得出结论:DSLAM下挂用户通过仿冒网关MAC地址的方法对Switch进行攻击,导致该DSLAM下面用户大规模掉线。从用户的攻击心理看,攻击大多数是为了获取更大的带宽,把其他用户踢下线,让网络系统重新来一次初始化,攻击者会明显感觉网速比以前要快了。

(3)      解决故障

Switch的上行口GigabitEthernet2/0/1配置一个用户侧VLAN 824的静态网关MAC地址,这样网关MAC地址就永远不会学习到Switch的端口Ethernet3/0/4了,攻击者仿冒MAC地址的攻击也就不起作用了,方法如下:

# 把端口GigabitEthernet2/0/1加入到VLAN 824

<Switch> system-view

[Switch] interface gigabitethernet 2/0/1

[Switch-GigabitEthernet2/0/1] port link-type trunk

[Switch-GigabitEthernet2/0/1] port trunk permit vlan 824

[Switch-GigabitEthernet2/0/1] quit

# 在端口GigabitEthernet2/0/1VLAN 824设置一个网关静态MAC地址。

[Switch] mac-address static 0090-1aa0-d47a interface gigabitethernet 2/0/1 vlan 824

配置了静态MAC地址后,DSLAM下挂的用户运行很稳定,再未出现掉线的情况。

说明

·       在使能灵活QinQ的情况下,为了防止用户进行源MAC地址攻击,建议在设备的上行口配置网关的静态MAC地址。

·       在有多个上行口的情况下,在任意一个上行口配置该静态MAC地址即可。

 

1.2  故障诊断命令

命令

说明

display interface

显示以太网接口的相关信息

display mac-address

显示MAC地址表信息

 

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