📡 第二章 彻底理解L2交换机
📄 一句话概括

MAC 过滤是一张白名单或黑名单,名单外的帧直接丢。它简单、有效,但不是安全机制。 因为 MAC 地址是明文写的,改起来比改 IP 还容易。

📝 本节和前面几节的关系

上一节讲排队,这一节讲准入。它是 802.1X 之前的过渡方案。 这一节要算:表项容量,以及「为什么它挡不住攻击」。

一、先算容量

过滤表要装进 TCAM,一台接入交换机通常几百到几千条。

一个会议室 20 条、一层办公区 120 条、一栋楼 800 条、园区 5000 条。 到园区级就装不下了。

所以它的适用规模很小:单台设备、单个房间、单个机柜。规模一大就换成 802.1X。

二、为什么它不是安全机制

MAC 地址是明文写在帧里的,改起来比改 IP 还容易。攻击者只要把源 MAC 改成白名单里的地址, 过滤就完全失效。

所以它真正能挡的是「手滑」和「乱插」:员工把笔记本插到不该插的口、临时设备接进生产网段、 坏网卡发了错误 MAC 导致表震荡。

要认证就得用 802.1X。MAC 过滤的定位是「减少误接」,不是「防入侵」。

三、端口安全更实用

端口安全的做法不同:不登记具体是哪个 MAC,只说「这个口最多学几个」。

最多 1 个:接一台设备,多学一个就违规。工位、打印机。最多 2 个:接一台设备带 IP 电话。 最多 5 个:接小交换机或虚拟化。

违规动作有三种,选错会出事故:Shutdown(关端口,最安全但要人工恢复)、Restrict(丢帧加告警, 推荐)、Protect(静默丢弃,最不推荐,出问题查不到)。

四、动手 Demo:四种规模的过滤表项需求

这段列四种规模的表项需求与「够不够」,再列四种端口安全的配置与适用场景。

for a, b, c in ((u"一个会议室", u"20", u"绰绰有余"),
                (u"一层办公区", u"120", u"够"),
                (u"一栋楼", u"800", u"接近上限"),
                (u"园区", u"5000", u"多数设备装不下")):
    T([a, b, c], [0, 0, 0])

实跑输出:

--------------------------------------------------------------------
MAC 地址过滤与端口安全,能挡什么挡不住什么
--------------------------------------------------------------------
**MAC 过滤就是一张白名单或黑名单**:名单外的帧直接丢。它简单、有效,但**不是安全机制**。

**先算容量。**表项要装进 TCAM,一台接入交换机的过滤表通常几百到几千条:

  规模           表项数     够不够
  --------------------------------------------
  一个会议室     20         绰绰有余
  一层办公区     120        够
  一栋楼         800        接近上限
  园区           5000       多数设备装不下

**为什么它不是安全机制**:MAC 地址是明文写在帧里的,改起来比改 IP 还容易。
**攻击者只要把源 MAC 改成白名单里的地址,过滤就完全失效。**

**所以它真正能挡的是「手滑」和「乱插」**:

· 员工把自己的笔记本插到不该插的口上。
· 临时设备接进了生产网段。
· 一台坏网卡发了错误的 MAC,导致 MAC 表震荡。

**端口安全(port security)是更实用的版本**:不登记具体是哪个 MAC,只说「这个口最多学几个 MAC」。

  配置              效果                           适用
  -----------------------------------------------------------------
  最多 1 个 MAC     接一台设备,多学一个就违规     工位、打印机
  最多 2 个 MAC     接一台设备带 IP 电话           工位+话机
  最多 5 个 MAC     接小交换机或虚拟化             会议室
  不限制            随便接                         上联口

**违规动作有三种,选错会出事故**:

1. **Shutdown**:直接关端口。最安全,但**要人工恢复**,夜里出事很麻烦。
2. **Restrict**:丢违规帧、发告警,端口继续工作。**推荐这个。**
3. **Protect**:静默丢弃,不告警。**最不推荐——出了问题查不到。**

**真要认证,用 802.1X,不要用 MAC 过滤。**下一节讲。

「5000 条多数设备装不下」这一行是关键:一台接入交换机的 TCAM 还要装 ACL、QoS、路由, 留给 MAC 过滤的很少。

所以园区级不用 MAC 过滤不是「不想用」,是「装不下」。这就是 802.1X 被发明出来的现实原因。

最后一栏「推荐 Restrict」值得单独记:Shutdown 听起来最安全, 但夜里一个违规动作要让值班的人跑到现场;Protect 最省事,但出了问题什么线索都没有。 Restrict 是「有告警又不影响别人」的折中。

30 秒实验

  1. 查交换机支持不支持端口安全(port security)。
  2. 看端口安全配的是最多几个 MAC。
  3. 看违规动作是 Shutdown、Restrict 还是 Protect。

常见误区

  1. 用 MAC 过滤当安全机制。MAC 可以伪造。
  2. 在园区级用 MAC 过滤。表装不下。
  3. 违规动作用 Protect。出问题没有线索。
自测三问(点开对答案) 1. 为什么 MAC 过滤不是安全机制? —— MAC 地址明文写在帧里,可随意伪造。 2. 端口安全的思路与 MAC 过滤有什么不同? —— 不登记具体地址,只限制「这个口最多学几个」。 3. 三种违规动作该选哪个? —— Restrict:丢帧加告警,既安全又不影响其他人。

下一节:真正的认证方案——802.1X。

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