IP地址与MAC地址的关系： IP地址是根据现在的IPv4标准指定的，不受硬件限制比较容易记忆的地址，长度4个字节。而 MAC地址却是用网卡的物理地址，保存在网卡的EPROM里面，与硬件有关系，比较难于记忆，长度为6个字节。

虽然在TCP／IP网络中，计算机往往需要设置IP地址后才能通讯，然而，实际上计算机之间的通讯并不是通过IP地址，而是借助于网卡的MAC地址。IP地址只是被用于查询欲通讯的目的计算机的MAC地址。

ARP协议是用来向对方的计算机、网络设备通知自己IP对应的MAC地址的。在计算机的　ARJ缓存中包含一个或多个表，用于存储IP地址及其经过解析的以太网MAC地址。一台计算机与另一台IP地址的计算机通讯后，在ARP缓存中会保留相应的MAC地址。所以，下次和同一个IP地址的计算机通讯，将不再查询MAC地址，而是直接引用缓存中的MAC地址。

在交换式网络中，交换机也维护一张MAC地址表，并根据MAC地址，将数据发送至目的计算机。

为什么要绑定MAC与IP 地址：IP地址的修改非常容易，而MAC地址存储在网卡的EEPROM中，而且网卡的MAC地址是唯一确定的。因此，为了防止内部人员进行非法IP盗用 (例如盗用权限更高人员的IP地址，以获得权限外的信息)，可以将内部网络的IP地址与MAC地址绑定，盗用者即使修改了IP地址，也因MAC地址不匹配而盗用失败:而且由于网卡MAC地址的唯一确定性，可以根据MAC地址查出使用该MAC地址的网卡，进而查出非法盗用者。

目前，很多单位的内部网络，都采用了MAC地址与IP地址的绑定技术。下面我们就针对Cisco的交换机介绍一下IP和MAC绑定的设置方案。

在Cisco中有以下三种方案可供选择，方案1和方案2实现的功能是一样的，即在具体的交换机端口上绑定特定的主机的MAC地址(网卡硬件地址)，方案3是在具体的交换机端口上同时绑定特定的主机的MAC地址(网卡硬件地址)和IP地址。

1.方案1――基于端口的MAC地址绑定

思科2950交换机为例，登录进入交换机，输入管理口令进入配置模式，敲入命令：

Switch#config terminal

＃进入配置模式

Switch(config)# Interface fastethernet 0/1

＃进入具体端口配置模式

Switch(config-if)#Switchport port-secruity

＃配置端口安全模式

Switch(config-if )switchport port-security mac-address MAC(主机的MAC地址)

＃配置该端口要绑定的主机的MAC地址

Switch(config-if )no switchport port-security mac-address MAC(主机的MAC地址)

＃删除绑定主机的MAC地址

注意：

以上命令设置交换机上某个端口绑定一个具体的MAC地址，这样只有这个主机可以使用网络，如果对该主机的网卡进行了更换或者其他PC机想通过这个端口使用网络都不可用，除非删除或修改该端口上绑定的MAC地址，才能正常使用。

注意：

以上功能适用于思科2950、3550、4500、6500系列交换机

2.方案2――基于MAC地址的扩展访问列表

Switch(config)Mac access-list extended MAC10

＃定义一个MAC地址访问控制列表并且命名该列表名为MAC10

Switch(config)permit host 0009.6bc4.d4bf any

＃定义MAC地址为0009.6bc4.d4bf的主机可以访问任意主机

Switch(config)permit any host 0009.6bc4.d4bf

＃定义所有主机可以访问MAC地址为0009.6bc4.d4bf的主机

Switch(config-if )interface Fa0/20

#进入配置具体端口的模式

Switch(config-if )mac access-group MAC10 in

＃在该端口上应用名为MAC10的访问列表(即前面我们定义的访问策略)

Switch(config)no mac access-list extended MAC10

＃清除名为MAC10的访问列表

此功能与应用一大体相同，但它是基于端口做的MAC地址访问控制列表限制，可以限定特定源MAC地址与目的地址范围。

注意：

以上功能在思科2950、3550、4500、6500系列交换机上可以实现，但是需要注意的是2950、3550需要交换机运行增强的软件镜像(Enhanced Image)。

3.方案3――IP地址的MAC地址绑定

只能将应用1或2与基于IP的访问控制列表组合来使用才能达到IP-MAC 绑定功能。

Switch(config)Mac access-list extended MAC10

＃定义一个MAC地址访问控制列表并且命名该列表名为MAC10

Switch(config)permit host 0009.6bc4.d4bf any

＃定义MAC地址为0009.6bc4.d4bf的主机可以访问任意主机

Switch(config)permit any host 0009.6bc4.d4bf

＃定义所有主机可以访问MAC地址为0009.6bc4.d4bf的主机

Switch(config)Ip access-list extended IP10

＃定义一个IP地址访问控制列表并且命名该列表名为IP10

Switch(config)Permit 192.168.0.1 0.0.0.0 any

＃定义IP地址为192.168.0.1的主机可以访问任意主机

Permit any 192.168.0.1 0.0.0.0

＃定义所有主机可以访问IP地址为192.168.0.1的主机

Switch(config-if )interface Fa0/20

#进入配置具体端口的模式

Switch(config-if )mac access-group MAC10 in

＃在该端口上应用名为MAC10的访问列表(即前面我们定义的访问策略)

Switch(config-if )Ip access-group IP10 in

＃在该端口上应用名为IP10的访问列表(即前面我们定义的访问策略)

Switch(config)no mac access-list extended MAC10

＃清除名为MAC10的访问列表

Switch(config)no Ip access-group IP10 in

＃清除名为IP10的访问列表

上述所提到的应用1是基于主机MAC地址与交换机端口的绑定，方案2是基于MAC地址的访问控制列表，前两种方案所能实现的功能大体一样。如果要做到 IP与MAC地址的绑定只能按照方案3来实现，可根据需求将方案1或方案2与IP访问控制列表结合起来使用以达到自己想要的效果。

注意：以上功能在思科2950、3550、4500、6500系列交换机上可以实现，但是需要注意的是2950、3550需要交换机运行增强的软件镜像(Enhanced Image)。

后注：从表面上看来，绑定MAC地址和IP地址可以防止内部IP地址被盗用，但实际上由于各层协议以及网卡驱动等实现技术，MAC地址与IP地址的绑定存在很大的缺陷，并不能真正防止内部IP地址被盗用。

虽然在TCP／IP网络中，计算机往往需要设置IP地址后才能通讯，然而，实际上计算机之间的通讯并不是通过IP地址，而是借助于网卡的MAC地址。IP地址只是被用于查询欲通讯的目的计算机的MAC地址。

ARP 协议是用来向对方的计算机、网络设备通知自己IP对应的MAC地址的。在计算机的ARP缓存中包含一个或多个表，用于存储IP地址及其经过解析的以太网 MAC地址。一台计算机与另一台IP地址的计算机通讯后，在ARP缓存中会保留相应的MAC地址。所以，下次和同一个IP地址的计算机通讯，将不再查询 MAC地址，而是直接引用缓存中的MAC地址。

IP地址的修改非常容易，而MAC地址存储在网卡的EEPROM中，而且网卡的MAC地址是唯一确定的。因此，为了防止内部人员进行非法IP盗用(例如盗用权限更高人员的IP地址，以获得权限外的信息)，可以将内部网络的IP地址与MAC地址绑定，盗用者即使修改了IP地址，也因MAC地址不匹配而盗用失败:而且由于网卡MAC地址的唯一确定性，可以根据MAC地址查出使用该MAC地址的网卡，进而查出非法盗用者。