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实验目的

1、理解交换机的工作原理

2、掌握交换机MAC地址表的管理方法

实验拓扑

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实验需求

1、根据实验拓扑图，完成设备的基本配置；

2、测试主机之间以及主机和服务器之间的网络连通性；

3、把服务器的MAC地址绑定到SW2的MAC地址表。

实验步骤

步骤1：设备的基本配置

配置PC1：

VPCS> set pcname PC1   //设置主机名PC1> ip 10.1.1.1/24      //设置IP地址

配置PC2：

VPCS> set pcname PC2PC2> ip 10.1.1.2/24

配置PC3：

VPCS> set pcname PC3PC3> ip 10.1.1.3/24

配置PC4：

VPCS> set pcname PC4PC4> ip 10.1.1.4/24

配置Server：

VPCS> set pcname ServerServer> ip 10.1.1.5/24

配置SW1：

Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#hostname SW1SW1(config)#no ip domain-lookupSW1(config)#line console 0SW1(config-line)#exec-timeout 0 0SW1(config-line)#logging synchronousSW1(config-line)#endSW1#

配置SW2：

Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#hostname SW2SW2(config)#no ip domain-lookupSW2(config)#line console 0SW2(config-line)#exec-timeout 0 0SW2(config-line)#logging synchronousSW2(config-line)#endSW2#

步骤2：绑定服务器的MAC地址到SW2的MAC地址表

配置SW2：

SW2#configure terminalSW2(config)# mac address-table static 0050.7966.6805 vlan 1 interface Ethernet0/3

实验检查

步骤1：网络连通性测试

PC1> ping 10.1.1.284 bytes from 10.1.1.2 icmp_seq=1 ttl=64 time=0.502 ms84 bytes from 10.1.1.2 icmp_seq=2 ttl=64 time=0.738 ms84 bytes from 10.1.1.2 icmp_seq=3 ttl=64 time=0.584 ms84 bytes from 10.1.1.2 icmp_seq=4 ttl=64 time=0.646 ms84 bytes from 10.1.1.2 icmp_seq=5 ttl=64 time=0.730 msPC1与PC2的连通性正常。

PC1> ping 10.1.1.384 bytes from 10.1.1.3 icmp_seq=1 ttl=64 time=0.968 ms84 bytes from 10.1.1.3 icmp_seq=2 ttl=64 time=0.816 ms84 bytes from 10.1.1.3 icmp_seq=3 ttl=64 time=1.265 ms84 bytes from 10.1.1.3 icmp_seq=4 ttl=64 time=1.122 ms84 bytes from 10.1.1.3 icmp_seq=5 ttl=64 time=1.242 msPC1与PC3的连通性正常。

PC1> ping 10.1.1.484 bytes from 10.1.1.4 icmp_seq=1 ttl=64 time=0.900 ms84 bytes from 10.1.1.4 icmp_seq=2 ttl=64 time=1.303 ms84 bytes from 10.1.1.4 icmp_seq=3 ttl=64 time=0.880 ms84 bytes from 10.1.1.4 icmp_seq=4 ttl=64 time=1.086 ms84 bytes from 10.1.1.4 icmp_seq=5 ttl=64 time=1.259 msPC1与PC4的连通性正常。

PC1> ping 10.1.1.584 bytes from 10.1.1.5 icmp_seq=1 ttl=64 time=0.875 ms84 bytes from 10.1.1.5 icmp_seq=2 ttl=64 time=1.248 ms84 bytes from 10.1.1.5 icmp_seq=3 ttl=64 time=1.145 ms84 bytes from 10.1.1.5 icmp_seq=4 ttl=64 time=0.942 ms84 bytes from 10.1.1.5 icmp_seq=5 ttl=64 time=1.317 msPC1与Server的连通性正常。

步骤2：管理交换机的MAC地址表

查看SW1的MAC地址表：

SW1#show mac address-table          Mac Address Table-------------------------------------------Vlan    Mac Address       Type          Ports----     -----------          --------         -----   1    0050.7966.6801    DYNAMIC     Et0/1   1    0050.7966.6802    DYNAMIC     Et0/2   1    0050.7966.6803    DYNAMIC     Et0/0   1    0050.7966.6804    DYNAMIC     Et0/0   1    0050.7966.6805    DYNAMIC     Et0/0   1    aabb.cc00.7000    DYNAMIC     Et0/0Total Mac Addresses for this criterion: 6SW1已经学习到PC1、PC2、PC3、PC4以及Server的MAC地址，学习方式是Dynamic。

清除SW1动态学习到的MAC地址条目：

SW1#clear mac address-table dynamicSW1#show mac address-table                    Mac Address Table-------------------------------------------Vlan    Mac Address       Type        Ports----     -----------          --------       -----   1    aabb.cc00.7000    DYNAMIC   Et0/0Total Mac Addresses for this criterion: 1Clear mac address-table dynamic命令能够清除通过Dynamic方式学习到的MAC地址条目。

查看SW2的MAC地址表：

SW2#show mac address-table          Mac Address Table-------------------------------------------Vlan    Mac Address       Type          Ports----     -----------          --------         -----   1    0050.7966.6801    DYNAMIC     Et0/0   1    0050.7966.6803    DYNAMIC     Et0/1   1    0050.7966.6804    DYNAMIC     Et0/2   1    0050.7966.6805    STATIC       Et0/3   1    aabb.cc00.6000    DYNAMIC     Et0/0Total Mac Addresses for this criterion: 5Server的MAC地址是静态绑定的，所以类型是STATIC。

清除SW2动态学习到的MAC地址条目：

SW2#clear mac address-table dynamicSW2#show mac address-table                    Mac Address Table-------------------------------------------Vlan    Mac Address       Type        Ports----     -----------          --------       -----   1    0050.7966.6805    STATIC      Et0/3   1    aabb.cc00.6000    DYNAMIC    Et0/0Total Mac Addresses for this criterion: 2Clear mac address-table dynamic命令无法清除静态绑定的MAC地址条目。

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一、实验目的

1、掌握交换机学习MAC地址的过程

二、实验内容

1、跟据所给题目完成MAC地址表实验

三、实验过程

1、实验任务说明
如图1-1所示，在GNS3软件中，使用一台三层交换机（S3950）以及两台PC机，进行配置后根据实验过程中给出的步骤依次查看MAC地址表，了解交换机学习MAC地址的过程。

2、业务配置流程图

3、实验过程
1.用两台交换机分别连接两台电脑。MAC地址表有没有条目？
答：用两台交换机分别连接两台电脑后，MAC地址表没有除自身外的其它条目，如图1-3所示：

2.将其中一台电脑A的IP地址设为192.168.100.1 /24。MAC地址表有没有变化？
答：设置其中一台电脑的IP地址后，MAC地址表没有变化，如图1-4及1-5所示。


3.将另一台电脑B的IP地址设为192.168.100.2 /24。MAC地址表有没有变化？
答：将另一台主机B的IP地址设置后，MAC地址表发生变化，将如图1-6、1-7所示。

4.reload重启交换机后，查看MAC地址表有没有变化？
答：reload重启交换机后，MAC地址表发生变化，仅剩自身的条目，如图1-8所示。

5.在电脑A ping 192.168.1.1，查看MAC地址表有没有变化？
答：在电脑Aping 192.168.1.1，MAC地址表没有变化，除本身外无条目，如图1-9、1-10所示。

6.在电脑A ping 192.168.100.100，查看MAC地址表有没有变化？
答：电脑Aping 192.168.100.100后，MAC地址表发生变化，如图1-11 、1-12所示。

7.在电脑B ping 192.168.100.2，查看MAC地址表有没有变化？
答：电脑Bping 192.168.100.2后，MAC地址表除本身外无其它条目，如图1-13、 1-14所示。

8.在电脑B ping 192.168.100.1，查看MAC地址表有没有变化？
答：电脑Bping 192.168.100.1后，MAC地址表发生变化，增加了两条条目，如图1-15、1-16所示。

四、实验查看及验证

MAC地址表分类：

动态表项由接口通过对报文中的源MAC地址学习方式动态获取到，这类MAC地址有老化的时间，并且可以自己修改，老化时间越短，交换机对周边的网络变化越敏感，适合在网络拓扑变化比较环境中，老化时间越长，越适合在网络拓扑比较稳定的环境中

静态MAC地址和黑洞MAC地址（一种特殊的静态MAC地址）是没有老化时间的。黑洞MAC地址表项的功能是用于丢弃含有特定源MAC地址或目的MAC地址的数据帧（只要其中一个匹配就丢弃），我们可以将非信任用户的MAC地址配置为黑洞MAC地址，当设备收到目的的MAC或源MAC为黑洞MAC地址的报文时，直接丢弃。

MAC地址表的产生方式：

自动学习生成和手工配置，手工配置优先级大于自动学习的MAC地址。在MAC地址表已满的情况下，继续配置静态或黑洞MAC表，则系统的处理方式如下：
1.如果MAC地址表中存在对应MAC地址的动态MAC地址表项，则添加的静态或黑洞MAC地址表项时自动覆盖原来对应的动态MAC地址表项。（进行覆盖）
2. 如果MAC地址表中不混在对应MAC地址的动态MAC地址表项，将无法添加静态或黑洞MAC地址表项。（也就是不会将动态表项挤占）

MAC地址学习实验：

PC1配置：

PC2配置：

1.查看动态MAC地址表和静态MAC地址表：
首先我们用PC1pingPC2:

在交换机上查看MAC地址表项：（学习到了两个动态的mac地址表项）

然后将PC1的MAC地址静态添加到MAC地址上：
mac-address static 5489-9857-0BF2 GigabitEthernet 0/0/1 vlan 1 //将PC1的mac地址绑定在g0/0/1口和vlan1上

然后查看其对应的MAC地址表，模拟器和MAC地址其他类型的表项和动态地址表项是分开表示的，我们可以看到其对应的地址从原来的动态类型变为了静态的类型。

2.黑洞静态MAC地址表项的配置：

将PC2的MAC地址配置成黑洞MAC地址：
mac-address blackhole 5489-98ED-616D vlan 1 //绑定到vlan1
查看MAC地址表：（配置成功了一条黑洞MAC）

然后我们进行ping测试，按照理论是不会通的：（不通，说明配置成功）

其他功能配置：
1.配置动态条目地址老化的功能：
mac-address aging-time 600 //配置动态MAC表项的老化时间，取值范围为0和10—1000000的整数秒，0代表MAC地址表项不老化，缺省情况下，动态MAC表项的老化时间为300s
2.MAC地址表的学习功能：
如果想提高网络的安全性，防止设备学习到非法的MAC地址，可以选择关闭设备上指定接口或者指定vlan中所有接口的MAC地址学习的功能，这样设备将不会从这些接口上学习新的MAC地址，首先我们清空mac地址表，然后查看在g0/0/1接口上开启禁止学习功能：mac-address learning disable action forward/discard 。discard（默认方式），指的是收到报文后，对报文目的的MAC地址进行匹配，当于MAC地址表中的某个表项匹配时，则对该报文进行转发，否则丢弃该报文。forward，指的是，收到报文后，直接按照报文中的目的MAC地址进行转发（如果没有目的MAC地址就泛洪），默认是这种方式。

现在我们用PC1pingPC2，然后查看MAC地址表：g0/0/1端口没有学习到，g0/0/2端口因为没有开启限制功能成功学习到表项，说明配置成功

3.设置接口MAC地址的学习数量：
我们可以基于接口或者vlan来限制对一些频繁遭到攻击的接口或者vlan限制接口可以学习到MAC地址数量，当超过限制的时候，源MAC地址为新MAC地址的报文继续被转发，但是MAC地址表项不记录。
进入接口下或进入vlan视图下：mac-limit maximum 500 //0表示不限制数量，默认进行限制。