端口安全和MAC地址

Mac地址表的组成

MAC地址表的定义

• MAC地址表记录了交换机学习到的其他设备的MAC地址与接口的对应关系，以及接口所属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在所属VLAN内除接收接口外的所有接口转发该报文。

MAC地址表中的表项分为：动态表项、静态表项和黑洞表项。

• 动态表项：由接口通过报文中的源MAC地址学习获得，表项可老化。在系统复位、接口板热插拔或接口板复位后，动态表项会丢失。可以通过查看动态MAC地址表项，可以判断两台相连设备之间是否有数据转发；也可以通过查看指定动态MAC地址表项的个数，可以获取接口下通信的用户数。
• 静态表项：由用户手工配置，并下发到各接口板，表项不可老化。在系统复位、接口板热插拔或接口板复位后，保存的表项不会丢失。一条静态MAC地址表项，只能绑定一个出接口。一个接口和MAC地址静态绑定后，不会影响该接口动态MAC地址表项的学习。通过绑定静态MAC地址表项，可以保证合法用户的使用，防止其他用户使用该MAC进行攻击。
• 黑洞表项：由用户手工配置，并下发到各接口板，表项不可老化。在系统复位、接口板热插拔或接口板复位后，保存的表项不会丢失。通过配置黑洞MAC地址表项，可以过滤掉非法用户。

通过“display mac-address”命令，可以查看设备的mac表项，如图所示，mac表的组成可以分为动态、静态和黑洞。从表项中也可以看出，mac地址所对应的VLAN以及VSI。

端口安全

• 接口使能端口安全功能时，接口上之前学习到的动态MAC地址表项将被删除，之后学习到的MAC
  地址将变为安全动态MAC地址。
• 接口使能Sticky MAC功能时，接口上的安全动态MAC地址表项将转化为Sticky MAC地址，之后
  学习到的MAC地址也变为Sticky MAC地址。
• 接口去使能端口安全功能时，接口上的安全动态MAC地址将被删除，重新学习动态MAC地址。
• 接口去使能Sticky MAC功能时，接口上的Sticky MAC地址，会转换为安全动态MAC地址。

• 如图所示，MAC地址为0011-0022-0034的表项，出接口由GE1/0/1刷新为GE1/0/2，这就是MAC地址漂移。设备出现MAC地址漂移时，设备CPU占用率会有不同程度的升高。正常情况下，网络中不会在短时间内出现大量MAC地址漂移的情况。出现这种现象一般都意味着网络中存在环路，可以通过查看告警信息和漂移记录，快速定位和排除环路。
• 网络中产生环路或非法用户进行网络攻击都会造成MAC地址发生漂移，导致MAC地址不稳定。在规划网络时，可以通过下面两种方式来避免这种情况：

1. 提高接口MAC地址学习优先级。当不同接口学到相同的MAC地址表项时，高优先级接口学到的MAC地址表项可以覆盖低优先级接口学到的MAC地址表项，防止MAC地址在接口间发生漂移。
2. 不允许相同优先级的接口发生MAC地址表项覆盖。当伪造网络设备所连接口的优先级与安全的网络设备相同时，后学习到的造网络设备的MAC地址表项不会覆盖之前正确的表项。但如果网络设备下电，仍会学习到伪造网络设备的MAC地址，当网络设备再次上电时将无法学习到正确的MAC地址。

• 配置MAC地址漂移检测功能后，在发生MAC地址漂移时，可以上报包括MAC地址、VLAN，以及跳变的接口等信息的告警。其中跳变的接口即为可能出现环路的接口。网络管理员可以根据告警信息，手工排查网络中环路的源头，也可以使用MAC漂移检测提供的后续动作，使跳变的端口down或者VLAN从端口中退出，实现自动破环。
• 如图所示网络中，若SwitchC和SwitchD之间误接网线，则SwitchB、SwitchC、SwitchD之间形成环路。当SwitchA上Port1接口从网络中收到一个广播报文后转发给SwitchB，该报文经过环路，会被SwitchA上Port2接口收到。配置MAC地址漂移检测功能，SwitchA就会感知到MAC地址出接口跳变的现象。若连续出现此现象，SwitchA就会上报MAC漂移告警，提醒管理员进行维护。

• 接口配置不同的MAC地址学习优先级后，如果不同接口学到相同的MAC地址表项，那么高优先级接口学到的MAC地址表项可以覆盖低优先级接口学到的MAC地址表项，防止MAC地址发生漂移。
• 配置不允许相同优先级的接口发生MAC地址表项覆盖，也可以防止MAC地址漂移，提高网络的安全性。