HCIE Datacom考试-MAC 地址基础及漂移技术汇总!
MAC 地址
1. MAC 基础 ★★★★
(1)定义: MAC(Media Access Control)地址用来定义网络设备的位置。
(2)组成:MAC地址由48比特长、12位的16进制数字组成,其中从左到右开始,
0到23bit是厂商向IETF等机构申请用来标识厂商的代码,24到47bit由厂商。
自行分派,是各个厂商制造的所有网卡的一个唯一编号。
(3)MAC地址分类:
- 单播(物理)MAC地址:MAC地址的为0为单播MAC地址,这种类型的MAC地址唯一的标识了以太网上的一个终端,该地址为全球唯一的硬件地址。
- 广播MAC地址:全1的MAC地址(FF-FF-FF-FF-FF-FF),用来表示LAN 上的所有终端设备。
- 组播MAC地址:除广播地址外,第8 bit为1的MAC地址为组播MAC地址。
(例如01-00-00-00-00-00),用来代表LAN上的一组终端。
(4)MAC地址表:
记录了相连设备的MAC地址、接口号以及所属的VLAN ID之间的对应关系。在转发数据时,路由设备根据报文中的目的MAC地址和VLAN
ID查询MAC地址表,快速定位出接口,从而减少广播。
MAC地址表的分类:
- 动态表项:由接口通过接收到报文中的源MAC地址学习获得,表项有老化时间。
- 静态表项:由用户手工配置,并下发到各接口板,表项不老化。
- 黑洞表项:用于指示丢弃含有特定源MAC地址或目的MAC地址的数据帧,由用户手工配置,并下发到各接口板,表项不老化。
(5)MAC地址表项的生成方式:自动生成、手工配置。
2. MAC 地址漂移 ★★★
(1)定义:即设备上一个接口学习到的MAC地址在同一VLAN中另一个接口上也学习到,后学习到的MAC地址表项覆盖原来的表项。
(2) 产生原因:
- 网络中产生环路: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出现环路,形成广播风暴。处于风暴影响中的每个交换机节点都有MAC地址漂移的现象。
(3)影响:
- 导致数据帧无法正常转发到目的,出现大量的丢包;
- 消耗设备的性能;
(4)MAC地址漂移检测:
1.基于VLAN的MAC地址漂移检测:
可以检测指定VLAN下的所有的MAC地址是否发生漂移。
2.当系统检测到VLAN内有MAC地址发生漂移时,可以进行以下处理动作:
- 接口阻断或MAC地址阻断。当检测到MAC地址发生漂移则执行接口阻断或MAC地址阻断动作。
- 发送告警。当检测到MAC地址发生漂移时只给网管发送告警。
- 全局MAC地址漂移检测:可以检测到设备上所有的MAC地址是否发生了漂移。(默认开启)
缺省情况下,MAC地址漂移检测的安全级别为middle,即MAC地址发生10次迁移后,系统认为发生了MAC地址漂移。
当系统统检测到是该接口学习的MAC发生漂移,可以配置漂移后处理动作为将该接口关闭或者退出VLAN,默认情况下可以发出告警。某些特定场景下,如交换机连接双网卡的负载分担服务器时,可能会出现服务器的MAC地址在两个接口上学习到,而这种情况不需要作为MAC地址漂移被检测出来。可以将服务器所在的VLAN加入MAC 地址漂移检测白名单,不对该VLAN进行检测。
MAC地址防漂移:
a) 配置接口MAC地址学习优先级:
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。
默认情况下接口MAC地址学习优先级0,优先级可调整范围0-3。
b) 配置不允许相同优先级接口MAC地址覆盖。
c) 配置MAC-spoofing-defend功能:
将网络侧接口配置为信任接口,该接口学习到的MAC地址在其他接口将不会再学习到,可以防止用户侧仿冒网络侧服务器MAC 地址发送报文。
d) 配置STP、Smart-Link等二层破环协议。
e) 配置IPSG功能:
扩展问题1:如何识别一个MAC地址是单播,组播还是广播?
查看MAC地址是否为全1,即FF-FF-FF-FF-FF-FF,是则为广播MAC地址, 不是则看MAC地址的第8位是否为0,为0则为单播MAC,为1则为组播MAC。
扩展问题2:交换机处理数据帧的行为?
转发:从一个接口接收到的数据从同一VLAN的另一个接口发出;
收到单播帧,并且其目的MAC地址在MAC地址表中有对应的转发表项。
泛洪:从一个接口收到的数据帧从其他所有端口发出;
收到未知单播帧、组播帧、广播帧时。
丢弃:该帧小与64字节(数据帧不完整)或者大于接口MTU时; 从该接口收到数据帧,该数据帧又要从该接口发出时。
扩展问题3:交换机收到一个数据帧,如何判断是二层转发还是三层转发?:
根据数据帧目的MAC地址,如果目的MAC地址为交换机的MAC地址,进行三层转发;如果不是交换机本身的MAC地址,则进行二层转发。
扩展问题4:常见的组播MAC地址有哪些?
01-80-C2-00-00-00:STP发送的目的MAC地址;
01-80-C2-00-00-14:ISIS L1 LAN IIH报文;
01-80-C2-00-00-15:ISIS L2 LAN IIH报文;
01-00-5E-0X-XX-XX:用于IPV4组播地址映射到组播MAC地址;
33-33-XX-XX-XX-XX:用于IPV6组播地址映射到组播MAC地址;
处理并泛洪
不一定;例如 :在开启igmp snooping表的场景
MAC表主要是交换机上的,主要根据接收数据帧的源MAC地址生成,记录MAC和接口、Vlan的对应关系;
ARP表主要主机和三层网络设备上的,主要根据ARP的报文生成,记录是报文中源IP和源MAC的对应关系。
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