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1 MAC地址表

1.1 MAC地址表简介

1.1.1 MAC地址表项的生成方式

1.1.2 MAC地址表项的分类

1.2 配置MAC地址表

1.2.1 配置MAC地址表项

1.2.2 关闭MAC地址学习功能

1.2.3 配置动态MAC地址表项的老化时间

1.2.4 配置MAC地址数学习上限

1.2.5 配置当达到MAC地址数学习上限时的报文转发规则

1.2.6 开启MAC地址同步功能

1.2.7 配置MAC地址迁移上报功能

1.2.8 配置快速更新ARP表项功能

1.2.9 开启MAC地址表告警功能

1.3 MAC地址表显示和维护

1.4 MAC地址表典型配置举例

2 MAC Information

2.1 MAC Information简介

2.2 配置MAC Information功能

2.2.1 开启MAC Information功能

2.2.2 配置发送MAC变化通知的方式

2.2.3 配置发送MAC变化通知的时间间隔

2.2.4 配置MAC Information缓存队列长度

2.3 MAC Information典型配置举例

1 MAC地址表

1.1  MAC地址表简介

MAC（Media Access Control，媒体访问控制）地址表记录了MAC地址与接口的对应关系，以及接口所属的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通过对应VLAN内除接收接口外的所有接口转发该报文。

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地址表由设备通过源MAC地址学习自动生成。设备学习MAC地址的过程如下：

·            从某接口（假设为接口A）收到一个数据帧，设备分析该数据帧的源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。

为适应网络拓扑的变化，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某表项被刷新，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地址学习自动生成MAC地址表时，无法区分合法用户和非法用户的报文，带来了安全隐患。如果非法用户将攻击报文的源MAC地址伪装成合法用户的MAC地址，并从设备的其他接口进入，设备就会学习到错误的MAC地址表项，于是将本应转发给合法用户的报文转发给非法用户。

为了提高安全性，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地址表项分为以下几种：

·            静态MAC地址表项：由用户手工配置，用于目的是某个MAC地址的报文从对应接口转发出去，表项不老化。静态MAC地址表项优先级高于自动生成的MAC地址表项。

·            动态MAC地址表项：可以由用户手工配置，也可以由设备通过源MAC地址学习自动生成，用于目的是某个MAC地址的报文从对应接口转发出去，表项有老化时间。手工配置的动态MAC地址表项优先级等于自动生成的MAC地址表项。

·            黑洞MAC地址表项：由用户手工配置，用于丢弃源MAC地址或目的MAC地址为指定MAC地址的报文（例如，出于安全考虑，可以禁止某个用户发送和接收报文），表项不老化。黑洞MAC地址表项优先级高于自动生成的MAC地址表项。

·            多端口单播MAC地址表项：由用户手工配置，用于目的是某个单播MAC地址的报文从多个接口复制转发出去，表项不老化。多端口单播MAC地址表项优先级高于自动生成的MAC地址表项。

静态MAC地址表项、黑洞MAC地址表项和多端口单播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地址表项和黑洞MAC地址表项覆盖。静态MAC地址表项、黑洞MAC地址表项和多端口单播MAC地址表项不会彼此覆盖。

多端口单播MAC地址表项不影响对应MAC地址的动态学习，对于同一MAC地址，多端口单播MAC地址表项和动态MAC地址表项可以同时存在，优先根据多端口单播MAC地址转发报文。

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

配置MAC地址表项时，需要注意：

·            在手工配置动态MAC地址表项时，如果MAC地址表中已经存在MAC地址相匹配的自动生成表项，但该表项的接口与配置不符，那么该手工配置失败。

·            如果不保存配置，设备重启后所有手工配置的MAC地址表项都会丢失；如果保存配置，设备重启后手工配置的静态MAC地址表项、黑洞MAC地址表项和多端口单播MAC地址表项不会丢失，手工配置的动态MAC地址表项会丢失。

配置MAC地址表项后，当设备收到的报文的源MAC地址与配置表项中的MAC地址相同时，不同类型的MAC地址表项处理方式不同：

表1-1 不同类型MAC地址表项对源MAC地址匹配报文的处理方式

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1-2 全局配置静态/动态MAC地址表项

(2)       接口配置静态/动态MAC地址表项

表1-3 接口配置静态/动态MAC地址表项

2. 配置黑洞MAC地址表项

表1-4 配置黑洞MAC地址表项

3. 配置多端口单播MAC地址表项

网络管理员可手工配置多端口单播MAC地址表项，将多个端口和单播MAC地址绑定，以实现目的地址匹配该MAC地址的报文通过多个端口复制转发出去。例如，如图1-1在NLB（Network Load Balancing，网络负载均衡）集群的单播模式下，所有服务器使用一个共同的MAC地址（该MAC地址为集群MAC地址），发往集群MAC地址的报文要求发送到每一台服务器，这时可以在连接服务器组的设备上配置多端口单播MAC地址表项，把客户端发往服务器组的报文从所有连接服务器的端口转发出去。

图1-1 NLB集群

有两种方式可以配置多端口单播MAC地址表项：

(1)       全局配置多端口单播MAC地址表项

表1-5 全局配置多端口单播MAC地址表项

(2)       接口配置多端口单播MAC地址表项

表1-6 接口配置多端口单播MAC地址表项

1.2.2  关闭MAC地址学习功能

缺省情况下，MAC地址学习功能处于开启状态。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：非法用户使用大量源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。

关闭MAC地址学习功能后，设备立即删除已经存在的动态MAC地址表项。

1. 关闭全局的MAC地址学习功能

关闭全局的MAC地址学习功能后，接口将不再学习新的MAC地址。

关闭全局MAC地址学习功能

2. 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单个接口的MAC地址学习功能。

表1-7 关闭接口的MAC地址学习功能

3. 关闭VLAN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指定VLAN的MAC地址学习功能。

表1-8 关闭VLAN的MAC地址学习功能

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，如果动态MAC地址表项不及时更新，会导致用户流量不能正常转发。配置动态MAC地址表项的老化时间后，超过老化时间的动态MAC地址表项会被自动删除，设备将重新进行MAC地址学习，构建新的动态MAC地址表项。

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，导致设备广播大量的数据报文，增加网络的负担。

用户需要根据实际情况，配置合适的老化时间。如果网络比较稳定，可以将老化时间配置得长一些或者配置为不老化；否则，可以将老化时间配置得短一些。比如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，造成安全隐患，此时可将动态MAC地址表项的老化时间设得长一些或不老化，以减少广播，增加网络稳定性和安全性。

动态MAC地址表项的老化时间作用于全部接口上。

表1-9 配置动态MAC地址表项的老化时间

1.2.4  配置MAC地址数学习上限

通过配置接口的MAC地址数学习上限，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地址数达到上限时，该接口将不再对MAC地址进行学习。

表1-10 配置接口的MAC地址数学习上限

1.2.5  配置当达到MAC地址数学习上限时的报文转发规则

当学习到的MAC地址数达到上限时，用户可以选择是否允许系统转发源MAC不在MAC地址表里的报文。

表1-11 配置当达到接口的MAC地址数学习上限时的报文转发规则

1.2.6  开启MAC地址同步功能

IRF设备通常有多个成员设备，为了避免不必要的广播报文，以及提高报文转发的速度，需要所有成员设备拥有同样的MAC地址表。开启全局的MAC地址同步功能后，设备会在所有成员设备间进行MAC地址表的同步。

如图1-2所示，是MAC地址同步功能的典型应用场景。Device A和Device B是两台配置了IRF功能的设备。无线接入点AP C和AP D分别连接到IRF成员设备Device A和Device B。

开启MAC地址同步功能后，IRF成员设备会将学习到的MAC地址同步给IRF设备内的其他成员设备。如图1-2所示，当Client A通过AP C接入时，Device A会将学习到的Client A的MAC地址同步给IRF设备内的其他成员设备Device B。

图1-2 Client A通过AP C接入时的MAC地址表

当用户的接入地点发生变化，例如从AP C的覆盖区域移动到AP D的覆盖区域时，IRF会将Client A的MAC地址重新学习到Device B上，并将更新后的MAC地址同步给IRF设备内的其他成员设备Device A（如图1-3所示），使用户的通信不受任何影响。

图1-3 Client A移动到通过AP D接入时的MAC地址表

表1-12 开启MAC地址同步功能

1.2.7  配置MAC地址迁移上报功能

MAC地址迁移是指：设备从某接口（假设接口A）学习到某MAC地址，之后从另一接口（假设接口B）接收到了以该MAC地址为源MAC地址的报文，且接口B与接口A所属的VLAN相同，则该MAC地址表项的出接口改为接口B，此时认为该MAC地址从接口A迁移到接口B。

如果MAC地址迁移频繁出现，且同一MAC地址总是在特定的两个接口之间迁移，那么网络中可能存在二层环路。可以通过查看MAC地址迁移记录，发现和定位环路。

当监测到某端口频繁迁移时，用户可以通过配置MAC地址迁移抑制功能，使频繁迁移的端口down，一定时间后该端口将自行恢复up，或者用户通过手动方式将该端口up。

如果需要查看设备启动后的MAC地址迁移记录，请使用display mac-address mac-move命令。

表1-13 配置MAC地址迁移上报功能

1.2.8  配置快速更新ARP表项功能

如图1-4所示，Laptop经常在无线站点AP 1和AP 2之间漫游，导致Switch上记录的Laptop的MAC地址与出端口的对应关系经常发生改变，但是Switch上的ARP表项不会立即更新，影响到数据业务的正常转发。

图1-4 MAC地址迁移后ARP表项不能更新

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配置快速更新ARP表项后，如果交换机上记录的MAC地址与出端口的对应关系发生改变，系统会立刻更新ARP表项，保证了数据业务的不间断转发。

表1-14 配置快速更新ARP表项功能

1.2.9  开启MAC地址表告警功能

开启MAC地址表的告警功能后，MAC地址表模块会生成告警信息，用于报告该模块的重要事件。生成的告警信息将发送到设备的SNMP模块，请通过设置SNMP中告警信息的发送参数，来决定告警信息输出的相关属性。

关闭MAC地址表的告警功能后，设备将只发送日志信息到信息中心模块，此时请配置信息中心的输出规则和输出方向来查看MAC地址表模块的日志信息。

有关SNMP和信息中心的详细介绍，请参见“网络管理和监控配置指导”中的“SNMP”和“信息中心”。

表1-15 开启MAC地址表告警功能

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1-16 MAC地址表显示和维护

1.4  MAC地址表典型配置举例

1. 组网需求

·            现有一台用户主机，它的MAC地址为000f-e235-dc71，属于VLAN 1，连接Device的端口GigabitEthernet1/0/1。为防止假冒身份的非法用户骗取数据，在设备的MAC地址表中为该用户主机添加一条静态表项。

·            另有一台用户主机，它的MAC地址为000f-e235-abcd，属于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

图1-5 MAC地址表典型配置组网图

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3. 配置步骤

# 增加一个静态MAC地址表项，目的地址为000f-e235-dc71，出接口为GigabitEthernet1/0/1，且该接口属于VLAN 1。

<Device> system-view

[Device] mac-address static 000f-e235-dc71 interface gigabitethernet 1/0/1 vlan 1

# 增加一个黑洞MAC地址表项，地址为000f-e235-abcd，属于VLAN 1。

[Device] 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。

[Device] mac-address timer aging 500

4. 验证配置

# 查看端口GigabitEthernet1/0/1上的静态MAC地址表项信息。

[Device] display mac-address static interface gigabitethernet 1/0/1

MAC Address      VLAN ID    State            Port/NickName            Aging

000f-e235-dc71   1          Static           GE1/0/1                  N

# 查看黑洞MAC地址表信息。

[Device] display mac-address blackhole

MAC Address      VLAN ID    State            Port/NickName            Aging

000f-e235-abcd   1          Blackhole        N/A                      N

# 查看动态MAC地址表项的老化时间。

[Device] display mac-address aging-time

MAC address aging time: 500s.

2 MAC Information

2.1  MAC Information简介

由于MAC地址能唯一标识一个网络用户，MAC Information功能通过监控接口学习和删除MAC地址表项，可以对用户加入和离开网络进行跟踪。具体机制为：当接口学习到一条新的MAC地址表项或删除一条已有MAC地址表项时，设备会将该MAC地址变化信息写入缓冲队列。当设定的发送MAC变化通知的时间间隔到期，设备立即发送记录了MAC地址变化信息的日志或SNMP告警信息。信息接收端通过对日志或SNMP告警信息进行分析，实现对网络中的用户进行监控，同时为分析网络的使用情况提供依据。

2.2  配置MAC Information功能

2.2.1  开启MAC Information功能

必须同时开启全局和接口的MAC Information功能，MAC Information功能才会生效。

表2-1 开启MAC Information功能

2.2.2  配置发送MAC变化通知的方式

发送MAC变化通知的方式有两种：

·            Syslog方式：通过发送日志信息通知MAC地址的变化。采用该方式时，日志信息会被发送到设备的信息中心，由信息中心发送到监控终端。有关信息中心的详细介绍及相关配置，请参见“网络管理和监控配置指导”中的“信息中心”。

·            Trap方式：通过发送SNMP告警信息通知MAC地址的变化。采用该方式时，需要通过SNMP将SNMP告警信息发送到NMS。有关SNMP的详细介绍及相关配置，请参见“网络管理和监控配置指导”中的“SNMP”。

表2-2 配置发送MAC变化通知的方式

2.2.3  配置发送MAC变化通知的时间间隔

为了防止过于频繁地发送MAC变化通知干扰用户，用户可以修改发送MAC变化通知的时间间隔。

表2-3 配置发送MAC变化通知的时间间隔

2.2.4  配置MAC Information缓存队列长度

MAC Information缓存队列长度是否为0对应着不同的处理方式：

·            如果MAC Information缓存队列长度为0，则当接口学习到或删除一条MAC地址表项时会立即发送日志或SNMP告警信息。

·            如果MAC Information缓存队列长度不为0，则将MAC地址变化信息存放在缓存队列中。当未达到发送MAC变化通知的时间间隔，此时若缓存队列被写满，新的MAC地址变化信息将覆盖缓存队列中最后一条写入的信息；当达到发送MAC变化通知的时间间隔时，不论此时缓存队列是否已被写满，都发送日志或SNMP告警信息。

表2-4 配置MAC Information缓存队列长度

2.3  MAC Information典型配置举例

1. 组网需求

·            Host A与远端服务器Server通过Device相连。

·            在Device的端口GigabitEthernet1/0/1上开启MAC Information功能，Device将端口GigabitEthernet1/0/1上的MAC地址添加或删除信息利用Syslog方式通过端口GigabitEthernet1/0/2发送给日志主机Host B，Host B可以对接收到的日志信息进行分析。

2. 组网图

图2-1 MAC Information典型配置组网图

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3. 配置步骤

(1)       配置Device可以将日志信息发送到Host B

·            Device上的配置

# 开启信息中心。

<Device> system-view

[Device] info-center enable

# 配置发送日志信息到IP地址为192.168.1.2/24的日志主机，日志主机记录工具为local4。

[Device] info-center loghost 192.168.1.2 facility local4

# 关闭loghost方向所有模块日志信息的输出开关。

[Device] info-center source default loghost deny

# 配置输出规则：允许MAC地址表模块的、等级高于等于informational的日志信息输出到日志主机。

[Device] info-center source mac loghost level informational

·            日志主机Host B上的配置

下面以Solaris操作系统上的配置为例介绍日志主机上的配置，在其他厂商的Unix操作系统上的配置操作基本类似。

第一步：以超级用户的身份登录日志主机。

第二步：在/var/log/路径下为Device创建同名日志文件夹Device，在该文件夹创建文件info.log，用来存储来自Device的日志。

# mkdir /var/log/Device

# touch /var/log/Device/info.log

第三步：编辑/etc/路径下的文件syslog.conf，添加以下内容。

# Device configuration messages

local4.info /var/log/Device/info.log

以上配置中，local4表示日志主机接收日志的工具名称，info表示信息等级。Unix系统会把等级高于等于informational的日志记录到/var/log/Device/info.log文件中。

第四步：查看系统守护进程syslogd的进程号，中止syslogd进程，并重新用-r选项在后台启动syslogd，使修改后配置生效。

# ps -ae | grep syslogd

147

# kill -HUP 147

# syslogd -r &

进行以上操作之后，Device的日志信息会输出到Host B，Host B会将这些日志信息存储到相应的文件中了。

(2)       配置MAC Information功能

# 开启全局MAC Information功能。

[Device] mac-address information enable

# 配置采用Syslog方式发送MAC变化通知。

[Device] mac-address information mode syslog

# 开启端口GigabitEthernet1/0/1的MAC Information功能，使该接口在学习到和删除MAC地址时记录MAC变化信息。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/1

[Device-GigabitEthernet1/0/1] mac-address information enable added

[Device-GigabitEthernet1/0/1] mac-address information enable deleted

[Device-GigabitEthernet1/0/1] quit

# 配置MAC Information缓存队列长度为100。

[Device] mac-address information queue-length 100

# 配置发送MAC变化通知的时间间隔为20秒。

[Device] mac-address information interval 20