以太网交换安全：MAC地址表安全

一、MAC地址表安全

MAC地址表安全是网络安全中的一个重要方面，它涉及到网络设备的MAC地址表的管理和保护。以下是对MAC地址表安全的详细介绍：

（1）基本概念

定义：MAC地址表是网络设备（如交换机）用于记录网络中各设备MAC地址与端口对应关系的表格。通过MAC地址表，交换机能够决定数据包的转发路径。

作用：MAC地址表帮助网络设备高效地转发数据包到正确的目的地，同时防止未经授权的设备接入网络，提高网络的安全性和性能。

（2）类型作用

静态MAC地址表：由管理员手工配置，将特定MAC地址与端口绑定，不会自动老化或丢失。这种类型的表项通常用于确保关键设备的稳定连接。

动态MAC地址表：通过学习网络流量中的源MAC地址自动生成，可以老化和丢失。适用于动态变化的网络环境。

黑洞MAC地址表：由管理员配置，用于丢弃匹配特定MAC地址的数据包，常用于隔离恶意设备或防止广播风暴。

（3）安全功能

防止非法修改：通过将关键设备的MAC地址配置为静态表项，防止这些表项被非法修改。

限制MAC地址学习：为了防止设备学习到非法的MAC地址，可以选择关闭指定接口或VLAN的MAC地址学习功能。

配置MAC地址学习限制：为了防止MAC地址表项过多导致的资源耗尽，可以设置接口的MAC地址学习数量限制，并配置超过限制后的动作。

（4）实验操作

配置静态MAC表项：通过命令行界面手动添加静态MAC地址表项，绑定端口和MAC地址。

配置黑洞MAC表项：设置黑洞MAC地址，使匹配该地址的数据包被丢弃。

调整动态MAC表项老化时间：根据网络需求调整动态MAC地址表项的老化时间，以优化网络性能和安全性。

 （5）应用场景

网络隔离：在需要高度安全隔离的网络环境中，如金融系统、政府机构等，使用静态和黑洞MAC地址表来增强安全性。

企业网络管理：在大型企业网络中，通过配置基于接口的MAC地址学习限制，防止非信任设备接入网络，保护企业网络安全。

数据中心：在数据中心环境中，通过配置安全MAC功能，限制接入设备的MAC地址数量，防止恶意攻击和网络拥塞。

MAC地址表项有以下3种类型。

(1)静态MAC地址表项:由用户手动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。接口和MAC地址静态绑定后，其他口收到源MAC 地址是该 MAC的报文将会被丢弃。

(2)黑洞 MAC地址表项:由用户手动配置，并下发到各接口板，表项不可老化。配置黑洞 MAC地址后，源MAC地址或目的MAC地址是该MAC的报文将会被丢弃。

(3)动态MAC地址表项: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。

(4)实现MAC地址表安全功能

1)静态MAC地址表项：将一些固定的上行设备或者信任用户的MAC地址配置为静态MAC地越表项可以保证其安全通信。

2)黑洞MAC地址表项：防止黑客通过MAC地址攻击网络，交换机对来自黑洞MAC或者去往黑洞MAC的报文采取丢弃处理.

3)动态MAC地址表项：合理配置动志MAC地址表项的老化时间，可以防止MAC地址爆炸塔长

4)禁止MAC地址学习功能：对于网络环境固定的场景或者已经明确转发路径的场置，通过配置止MAC地址学习功能，可以限制非信任用户接入，防止MAC迪址攻击提高网络的安全性。

5)限制MAC地址学习数量：在安全性较差的网络环境中，通过限制MAC地址学习的数量，可以防止攻击者通过变换MAC地址进行攻击。

二、实验

（1）配置LSW1的G0/0/1接口的最大MAC地址学习数量为1

[LSW1]int g0/0/1

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]mac-limit maximum 1 //最大MAC地址学习数量为1

然后使用PC1去访问PC4，再去查看LSW1的MAC地址表

可以看到LSW1的G0/0/1接口学习到PC1的MAC地址表

使用PC2去访问PC4时后可以看到，LSW1的地址表还是原来的地址表，说明MAC地址数量限制成功

（2）将攻击者的MAC地址设置为黑洞MAC地址

[LSW1]mac-address blackhole 5489-9859-7A8C vlan 1 

查看地址表

可以看到攻击者的MAC地址类型为blackhole，该攻击者访问任意一个设备都会无法访问

（3）将PC4的MAC地址静态绑定到LSW1的G0/0/3接口

可以看到PC4的MAC地址类型为静态MAC地址

三、总结

总的来说，MAC地址表安全通过多种方式来确保网络的安全性和稳定性。这些措施共同构成了一个强大的安全防护体系，有效地防止了网络攻击和非法访问，保障了网络的正常运行和数据传输的安全