「Network」- 物理地址(MAC 地址,MAC Address)

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物理地址,MAC Address

MAC,Medium Access Control,在网络中唯一标识一个网卡,每个网卡都需要并拥有有唯一的一个MAC地址。交换机只有一个 MAC 地址,被称为桥 MAC(Bridage MAC)。

数据链路层基于 MAC 地址进行数据传输。

组成:共 48 位,分为两部分,其中:
1)前 24-bit 为 OUI ⇒ 向 IEEE 申请得到;
2)后 24-bit 为厂商 ID,由厂商自定义以区别设备;

表示:通常以十六进制形式表示:
1)比如 00-1E-10-DD-DD-02 格式;
2)在交换机中,会使用 001E-10DD-DD02 格式;

播类型:单播、组播、广播

单播以太帧,Unicast MAC Address

格式:
1)XXXXXXX0-XXXXXXXX-XXXXXXXX(OUI),XXXXXXXX-XXXXXXXX-XXXXXXXX
2)MAC 地址第 1 个字节的第 8 个比特为 0 则为单播帧;

仅能被目的 MAC 地址收到;

组播以太帧,Multicast MAC Address

格式:
1)XXXXXXX1-XXXXXXXX-XXXXXXXX(Non-OUI),XXXXXXXX-XXXXXXXX-XXXXXXXX
2)MAC 地址第 1 个字节的第 8 个比特为 1 则组播,例如 0100-5e-00ab

组播 MAC 地址标识一组设备;
主机需要加入组播组内,才能收到该组播帧,只有在组内的主机将收到数据帧。所谓“加入”是通过配置设备实现的;
一个组播MAC地址所标识的一组设备有着共同的特点,那就是它们都加入了相同的组播组,这些设备将会侦听目的MAC地址为该组播MAC地址的数据帧;

关于 Multicast MAC Address 分类:
1)固定地址:与网络协议相关的 Multicast MAC Address,例如 STP 的 BPDU 载荷便是被直接封装在以太网数据帧中的,并且数据帧的 DST-MAC-Address 为 0180-c200-0000,这便是个 Multicast MAC Address,类似这样的例子还有很多,此处不再一一列举;
2)网络映射:还有业务使用的 Multicast MAC Address 也需要格外关注,其与 Multicast IP Address 存在映射关系;

广播以太帧,Broadcast MAC Address

格式:
1)FF-FF-FF(Non-OUI),FF-FF-FF
2)目的 MAC 地址为 FFFF-FFFF-FFFF 则为广播帧;

所有其他主机将收到数据帧

注意事项

关于 MAC Address 分配:
1)只有 Unicast MAC Address 才能够被分配给以太网接口;Multicast MAC Address、Broadcast MAC Address 不能分配给任何以太网接口;
3)换句话说,Multicast MAC Address、Broadcast MAC Address 不能作为数据帧 SRC MAC Address,而只能作为 DST MAC Address;

MAC Address Table

MAC Address Table(MAC地址表)记录交换机学习到的 MAC 地址接口 的对应关系,以及接口所属 VLAN 等信息。

当设备在执行二层交换操作时,根据报文的 DST-MAC-Address 查询 MAC Address Table,在 MAC Address Table 中:
1)如果已包含与报文 DST-MAC-Address 对应的表项,并 报文的入接口对应表项的接口 不相同时,则直接通过该表项中的出接口转发该报文;如果是相同接口,则丢弃该报文;
2)如果未包含与报文 DST-MAC-Address 对应的表项,设备将采取广播方式在所属 VLAN 内除 报文入接口 外的所有接口转发该报文。

Types of MAC Address Table Entry

Dynamic
1)来源:由接口通过报文中的 SRC-MAC-Address 学习获得;
2)该类型的表项会老化,即定期时效;
3)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。

Static
1)来源:由用户手工配置并下发到各接口板;
2)表项不老化,即一直存在;
3)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。
4)当 Port 和 MAC-Address 静态绑定后,其他 Port 接收到 SRC-MAC-Address 是该 MAC-Address 的报文将会被丢弃;

Blackhole
1)来源:由用户手工配置,并下发到各接口板;
2)表项不可老化;
3)配置黑洞 MAC 地址后,SRC-MAC-Address 或 DST-MAC-Address 是该 MAC 的报文将会被丢弃(应用场景:部分可疑 MAC 可配置为 Blackhole 类型,类似黑名单);