一、mac 地址簡介
1.MAC（Media Access Control）地址用來定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。MAC 地址由 48 比特
長、12 位的 16 進制數(shù)字組成，其中從左到右開始，0 到 23bit 是廠商向 IETF 等機構(gòu)申請用
來標識廠商的代碼，24 到 47bit 由廠商自行分派，是各個廠商制造的所有網(wǎng)卡的一個唯一
編號。
MAC 地址可以分為 3 種類型：
（1）單播 MAC 地址：第 8bit 為 0 的 MAC 地址為單播 MAC 地址，這種類型的
MAC 地址唯一的標識了以太網(wǎng)上的一個終端，該地址為全球唯一的硬件地址。
（2）廣播 MAC 地址：全 1 的 MAC 地址為廣播地址（FF-FF-FF-FF-FF-FF），用來表
示 LAN 上的所有終端設(shè)備。
（3）組播 MAC 地址：除廣播地址外，第 8bit 為 1 的 MAC 地址為組播 MAC 地址
（例如 01-00-00-00-00-00），用來代表 LAN 上的一組終端。
2.交換機的轉(zhuǎn)發(fā)行為
A、泛洪：當交換機收到未知單播幀（不能從 MAC 地址表中查找到相應(yīng)的出接口的單
播幀）、廣播幀或組播幀時會進行泛洪處理，會將該幀從接收端口以外的其他端口發(fā)送出
去。
B、轉(zhuǎn)發(fā)：當交換機收到已知單播幀時，會從 MAC 地址表對應(yīng)的出接口轉(zhuǎn)發(fā)。
C、丟棄：當交換機收到單播幀后通過查找 MAC 地址表發(fā)現(xiàn)發(fā)送接口和接受該數(shù)據(jù)幀
接口一致，則丟棄處理。
一般情況下，MAC 地址表是設(shè)備根據(jù)收到的數(shù)據(jù)幀里的源 MAC 地址自動學習而建
立的。
交換機會從數(shù)據(jù)幀中解析出源 MAC 地址和 VLAN ID。如果 MAC 地址表中不存在該
MAC 地址表項，設(shè)備則將這個新 MAC 地址以及該 MAC 地址對應(yīng)的端口號和 VLAN ID
作為一個新的表項加入到 MAC 地址表中；如果 MAC 地址表中已經(jīng)存在該 MAC 地址表
項，設(shè)備將通過重置該表項的老化時間，對該表項進行更新。所以設(shè)備在收到數(shù)據(jù)幀時，
才會觸發(fā) MAC 地址的學習和刷新。MAC 地址表的老化時間為 300s。
二、MAC 地址表的定義和分類
1、MAC 地址表的定義
MAC 地址表記錄了交換機學習到的其他設(shè)備的 MAC 地址與接口的對應(yīng)關(guān)系，以及接口所
屬 VLAN 等信息。設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)報文時，根據(jù)報文的目的 MAC 地址查詢 MAC 地址表，如果
MAC 地址表中包含與報文目的 MAC 地址對應(yīng)的表項，則直接通過該表項中的出接口轉(zhuǎn)發(fā)
該報文；如果 MAC 地址表中沒有包含報文目的 MAC 地址對應(yīng)的表項時，設(shè)備將采取廣播
方式在所屬 VLAN 內(nèi)除接收接口外的所有接口轉(zhuǎn)發(fā)該報文。
2、MAC 地址表的分類
MAC 地址表中的表項分為：動態(tài)表項、靜態(tài)表項和黑洞表項。
A、動態(tài)表項
特點：由接口通過報文中的源 MAC 地址學習獲得，表項可老化，默認老化時間 300 秒。
在系統(tǒng)復位、接口板熱插拔或接口板復位后，動態(tài)表項會丟失。
作用：
通過查看動態(tài) MAC 地址表項，可以判斷兩臺相連設(shè)備之間是否有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
通過查看指定動態(tài) MAC 地址表項的個數(shù)，可以獲取接口下通信的用戶數(shù)。
B、靜態(tài)表項
特點：
由用戶手工配置，并下發(fā)到各接口板，表項不可老化。
在系統(tǒng)復位、接口板熱插拔或接口板復位后，保存的表項不會丟失。
接口和 MAC 地址靜態(tài)綁定后，其他接口收到源 MAC 是該 MAC 地址的報文將會被丟
棄。
一條靜態(tài) MAC 地址表項，只能綁定一個出接口。
一個接口和 MAC 地址靜態(tài)綁定后，不會影響該接口動態(tài) MAC 地址表項的學習。
作用：
通過綁定靜態(tài) MAC 地址表項，可以保證合法用戶的使用，防止其他用戶使用該 MAC 進
行攻擊。
C、黑洞表項
特點：
由用戶手工配置，并下發(fā)到各接口板，表項不可老化。
在系統(tǒng)復位、接口板熱插拔或接口板復位后，保存的表項不會丟失。
配置黑洞 MAC 地址后，源 MAC 地址或目的 MAC 地址是該 MAC 的報文將會被丟棄。
作用：通過配置黑洞 MAC 地址表項，可以過濾掉非法用戶。
三、MAC 地址表的組成和作用
1、MAC 地址表的組成
MAC 地址表是以 MAC 地址和 VLAN ID 或 VSI 為索引來唯一標識。
當一臺目的主機屬于多個 VLAN 或 VSI 時，在 MAC 地址表中就會存在相同 MAC 地址擁
有多個不同 VLAN ID 或 VSI 的情況。
表 1 中是四條不同的 MAC 地址表項。如第一條 MAC 地址表項的作用是：從設(shè)備任意接口
進入的目的 MAC 為 0011-0022-0034，VLAN ID 為 10 的報文，都會從 GE3/0/1 接口轉(zhuǎn)發(fā)
出去。
2、MAC 地址表的作用
MAC 地址表用于指導報文進行單播轉(zhuǎn)發(fā)。
PC1 發(fā)往 PC3 的報文，在到達交換機 Switch 時，根據(jù)報文中的目的 MAC 地址
MAC3 和 VLAN10 查詢交換機的 MAC 地址表，獲取出接口 Port3，然后報文直接從接口
Port3 轉(zhuǎn)發(fā)到 PC3，完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。
四、MAC 地址學習和老化
1、MAC 地址表的學習過程
一般情況下，MAC 地址表是設(shè)備根據(jù)收到的數(shù)據(jù)幀里的源 MAC 地址自動學習而建立的。
HostA 向 SwitchA 發(fā)送數(shù)據(jù)時，SwitchA 從數(shù)據(jù)幀中解析出源 MAC 地址（即
HostA 的 MAC 地址）和 VLAN ID。
如果 MAC 地址表中不存在該 MAC 地址表項，設(shè)備則將這個新 MAC 地址以及該 MAC 地
址對應(yīng)的 PortA 和 VLAN ID 作為一個新的表項加入到 MAC 地址表中。
如果 MAC 地址表中已經(jīng)存在該 MAC 地址表項，設(shè)備將通過重置該表項的老化時間，對
該表項進行更新。
2、MAC 地址表的老化過程
為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的變化，MAC 表需要不斷更新。MAC 表中自動生成的表項（即動態(tài)表項）并
非永遠有效，每一條表項都有一個生存周期，到達生存周期仍得不到更新的表項將被刪
除，這個生存周期被稱作老化時間。如果在到達生存周期前記錄被更新，則該表項的老化
時間重新計算。
