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MAC 地址

媒体访问控制 (MAC) 第 2 层子层介绍

本主题介绍数据链路层(第 2 层)的 MAC 子层。

在网络的第 2 层中,媒体访问控制 (MAC) 子层提供寻址和通道访问控制机制,使多个终端或网络节点能够在网络中进行通信。

MAC 子层充当逻辑链路控制 (LLC) 以太网子层与第 1 层(物理层)之间的接口。MAC 子层模拟多点网络中的全双工逻辑通信通道。此通道可提供单播、组播或广播通信服务。MAC 子层使用 MAC 协议来防止冲突。

在第 2 层中,同一物理链路上的多个设备可使用分配给交换机上所有端口的 MAC 地址,在数据链路层上相互唯一识别。MAC 算法接受作为输入密钥和要认证的任意长度消息,并输出 MAC 地址。

MAC 地址是一个 12 位数的十六倍数(长 48 位)。MAC 地址通常采用以下格式之一编写:

  • MM:MM:MM:SS:SS:SS

  • MM-MM-MM-SS-SS-SS

MAC 地址的前半部分包含适配器制造商的 ID 编号。这些 ID 由互联网标准机构监管。MAC 地址的后半部分表示制造商分配给适配器的序列号。

对比 MAC 寻址,在第 2 层工作,IP 寻址在第 3 层(网络和路由)运行。记住差异的一种方法是 MAC 地址适用于物理节点或虚拟节点,而 IP 地址则适用于该节点的软件实施。MAC 地址通常按节点固定,而当节点从网络的某个部分移动到另一部分时,IP 地址会发生变化。

IP 网络使用地址解析协议 (ARP) 表在节点的 IP 和 MAC 地址之间保持映射。在将 IP 地址分配给节点时,DHCP 通常也使用 MAC 地址。

了解 EX 系列交换机上的 MAC 地址分配

本主题介绍独立瞻博网络 EX 系列以太网交换机上接口的 MAC 地址分配。有关 虚拟机箱中的 MAC 地址分配的信息,请参阅 了解虚拟机箱上的 MAC 地址分配

MAC 地址用于识别第 2 层的网络设备。由于所有第 2 层流量决策都基于接口的 MAC 地址,因此了解 MAC 地址分配对于了解交换机如何转发和接收网络流量非常重要。有关网络如何使用 MAC 地址转发和接收流量的更多信息,请参阅 了解交换机上的桥接和 VLAN

MAC 地址包含六组,两个十六倍数字,每个组通过一个结肠从下一组分隔开来,例如 aa:bb:cc:dd:ee:00。前五组十六倍数字来自交换机,交换机上的所有接口相同。

将唯一 MAC 地址分配给每个网络接口有助于确保需要 MAC 地址差异化的功能(如冗余中继组 (RTG)、链路聚合控制协议 (LACP) 和一般监控功能)能够正常工作。

在使用线卡的交换机上,此 MAC 寻址方案可区分交换机中不同线卡上的第 2 层接口。

对于 EX 系列交换机,前五组十六倍数字将在制造交换机时确定。然后,交换机将唯一标识符分配为最后一组十六维数字,从而为每个接口分配唯一的 MAC 地址。分配取决于接口的配置方式。交换机使用不同的模式来区分配置为任意 路由 VLAN 接口RVI)、虚拟管理以太网 (VME) 接口或聚合以太网接口或未配置为任何 RVI、VME 或聚合以太网接口的接口。

对于聚合以太网接口,无论接口的配置是第 2 层还是第 3 层,MAC 地址分配都将保持不变。

注:

在 Junos OS 版本 11.3 和更高版本(通过版本 12.1)中,聚合以太网接口的 MAC 地址分配会在接口从第 2 层更改为第 3 层或发生反向更改时更改。从 Junos 12.2 版开始,无论接口是第 2 层还是第 3 层,聚合以太网接口的 MAC 地址分配都将保持不变。

注:

在 Junos OS 版本 11.3 之前,第 2 层接口的 MAC 地址可在同一交换机的不同线卡上的接口和 RVI 之间共享。但是,如果在支持线卡的交换机上从 Junos OS 11.2 或更低版本升级到 Junos OS 11.3 或更高版本,则这些接口的 MAC 地址将发生变化。

MAC 地址会自动分配给接口 — 不可能或不需要用户配置。您可以使用 命令查看分配给接口的 show interfaces MAC 地址。

配置 MAC 移动参数

当 MAC 地址出现在不同物理接口上或相同物理接口的不同单元中,并且此行为频繁发生时,将被视为 MAC 移动。您可以根据以下参数配置路由器以报告 MAC 地址移动:MAC 地址移动发生的次数、MAC 地址移动的指定时间段,以及指定 MAC 地址移动在一秒钟内发生的次数。您只能在全局层次结构级别配置 global-mac-move 语句。

要在全局禁用 MAC 移动操作功能,请disable-action在 。[edit protocols l2-learning global-mac-move] 这样可以禁用 MAC 移动操作功能,同时存在 MAC 移动检测。

要配置端口将解除阻止的时间持续时间,reopen-time请在 。[edit protocols l2-learning global-mac-move] 默认重新打开计时器为 180 秒。

要配置 MAC 地址移动报告,如果 MAC 地址在一秒钟内移动至少指定次数,请在层次结构级别中[edit protocols l2-learning global-mac-move]包含threshold-time语句。默认阈值时间为 1 秒。

要在 MAC 地址移动一段指定时间段时配置 MAC 地址移动报告,请在层次结构级别中[edit protocols l2-learning global-mac-move]包含语notification-time句。默认通知计时器为 1 秒。

要在 MAC 地址移动指定次数时配置 MAC 地址移动报告,请将语句包含 threshold-count[edit protocols l2-learning global-mac-move] 层次结构级别。默认阈值计数为 50 个移动。

show l2-learning mac-move-buffer使用 命令查看由于 MAC 地址移动功能而产生的操作。

使用 命令 show l2-learning mac-move-buffer active 查看由于 MAC 移动操作而阻止的一组 IFL。

使用 命令 exclusive-mac 将 MAC 地址排除在 MAC 移动限制算法之外,从而阻止跟踪 MAC 地址。

使用 命令 clear l2-learning mac-move-buffer active 解锁被 MAC 移动操作功能阻止的 IFBD。这允许用户将 reopen-time 配置为大值,但是当环路错误被修复时,用户可以手动释放阻止。

以下示例将 MAC 移动通知时间设置为 1 秒,阈值时间设置为 1 秒,重新启动时间设置为 180 秒,阈值计数为 50 移动。

配置 MAC 限制 (ELS)

本主题介绍在交换机接收和转发的数据包中配置 MAC 地址限制的不同方法。

注:

第一节中显示的任务使用 Junos OS 用于 EX 系列交换机以及 QFX3500 和 QFX3600 交换机,支持增强型第 2 层软件 (ELS) 配置样式。请参阅 使用增强型第 2 层软件 CLI 了解有关 ELS 配置的详细信息。

以下部分介绍了设置 MAC 限制的不同方式:

限制通过接口学习的 MAC 地址数量

要保护端口,您可以设置可通过接口学习的最大 MAC 地址数:

在接口上设置 MAC 限制,然后指定交换机在超过指定限制后采取的操作:

为接口设置新的 MAC 限制后,系统将清除与接口关联的 MAC 地址转发表中的现有条目。

限制通过 VLAN 学习的 MAC 地址数量

要限制由 VLAN 学习的 MAC 地址数量,请执行以下两个步骤:

  1. 设置可由 VLAN 学习的最大 MAC 地址数,并指定交换机在超出指定限制后采取的操作:
  2. 设置可由 VLAN 中一个 所有接口学习的最大 MAC 地址数,并指定交换机在超出指定限制后采取的操作:
    注:

    如果为 VLAN 中的所有接口和 VLAN 中的特定接口指定 MAC 限制 数据包操作,则特定接口级别中指定的 MAC 限制和数据包操作优先。此外,在 VLAN 接口级别,仅 drop 支持和 drop-and-log 选项。

    使用 mac-table-size 语句为 VLAN 设置新的 MAC 限制,或者使用 interface-mac-limit 语句为与 VLAN 关联的接口设置新的 MAC 限制后,系统将清除 MAC 地址转发表中的相应现有条目。

    注:

    在 QFX 系列虚拟机箱上,如果在层次结构级别中[edit vlans vlan-name switch-options interface interface-name interface-mac-limit packet-action]包含shutdown选项并发出commit操作,系统将生成提交错误。如果在层次结构级别中[edit switch-options interface interface-name interface-mac-limit packet-action]包含选项,shutdown系统不会生成错误。

在具有 ELS 支持的交换机上的以太网交换表中添加静态 MAC 地址条目

注:

此任务使用适用于 EX 系列交换机的 Junos OS 以及 QFX3500 和 QFX3600 交换机的 Junos OS,支持增强型第 2 层软件 (ELS) 配置样式。如果交换机运行的软件不支持 ELS,请参阅 将静态 MAC 地址条目添加至以太网交换表。有关 ELS 详细信息,请参阅 使用增强型第 2 层软件 CLI

以太网交换表也称为转发表,指定了 VLAN 节点的已知位置以及这些节点内设备的地址。将以太网交换表填充到交换机上有两种方法。最简单的方法是让交换机使用 MAC 地址更新表。

将以太网交换表填充的第二种方法是手动将地址插入表中。您可以这样做来减少泛洪并加快交换机的自动学习过程。

在配置静态 MAC 地址之前,请确保您已:

要配置接口以具有静态 MAC 地址:

在以太网交换表中添加静态 MAC 地址条目

注:

此任务使用不支持增强型第 2 层软件 (ELS) 配置样式的 EX 系列交换机的 Junos OS 以及 QFX3500 和 QFX3600 交换机的 Junos OS。如果您的交换机运行支持 ELS 的软件,请参阅 向 具有 ELS 支持的交换机上的以太网交换表添加静态 MAC 地址条目。有关 ELS 详细信息,请参阅 使用增强型第 2 层软件 CLI

以太网交换表也称为转发表,指定了 VLAN 节点的已知位置。将以太网交换表填充到交换机上有两种方法。最简单的方法是让交换机使用 MAC 地址更新表。

插入以太网交换表的第二种方法是手动将 VLAN 节点位置插入表中。您可以这样做来减少泛洪并加快交换机的自动学习过程。要进一步优化交换流程,请指示下一跳跃(下一个接口)数据包在离开节点后将使用。

在配置静态 MAC 地址之前,请确保您已:

要在以太网交换表中添加 MAC 地址:

  1. 指定要添加到表中的 MAC 地址:

  2. 指示发送至指示 MAC 地址的数据包的下一跳跃 MAC 地址:

示例:为未知 MAC 地址配置默认学习

此示例说明如何配置设备仅使用 ARP 请求来学习未知目标 MAC 地址的传出接口。

要求

开始之前,请确定转发表中的 MAC 地址和相关接口。请参阅 VLAN 第 2 层学习和转发概述

概述

在此示例中,您可将设备配置为仅使用 ARP 查询,而无需追踪请求。

配置

程序

CLI 快速配置

要快速配置此示例,请复制以下命令,将其粘贴到文本文件中,移除任何换行符,更改与网络配置匹配所需的任何详细信息,将命令复制并粘贴到层级的 CLI 中 [edit] ,然后从配置模式进入 commit

逐步过程

要将设备配置为仅使用 ARP 请求来学习未知目标 MAC 地址:

  1. 启用设备。

  2. 如果完成设备配置,请提交配置。

验证

要验证配置是否正常工作,请输入 show security flow 命令。