21张图详解目的MAC地址所属VLAN出接口类型老化时间

　　前言
　　上次有写过一篇《 20张图深度详解MAC地址表、ARP表、路由表 》的文章，里面有提到了 MAC地址表 。那么什么是MAC地址表?MAC地址表有什么作用？MAC地址表里面包含了哪些要素？今天带你好好唠唠。
　　我们以一个案例为例：
　　如上图：PC1和PC2通过交换机SW1直连，此时PC1想要和PC2通信。
　　1、根据 TCP/IP参考模型 ，PC1想要和PC2通信，除了需要知道PC2的IP地址，还需要知道PC2的MAC地址，这个我们在之前章节已经讲了，可以通过ARP广播获取PC2的目的IP地址。（PC1的ARP表项如下图）
　　2、PC1将报文封装好发送给交换机SW1，交换机SW1会 查找MAC地址表 ，匹配到PC2的MAC地址，查找出接口为GE0/0/2。（交换机的MAC地址表如下图）
　　3、交换机SW1将报文发给PC2，PC2收到后 解封装 发现目的MAC和目的IP均为自己的，因此接收该报文继续处理。
　　以上就是整个案例的通信过程，可是我们有没有想过，就是交换机SW1的MAC地址表是怎么生成的？交换机的MAC地址表是啥样的？由哪些要素构成？ MAC地址表
　　MAC地址表： 简单的说，MAC地址表是交换机等网络设备记录 MAC地址和端口的映射关系 (见下图)，代表了交换机从哪个端口学习到了某个MAC地址，交换机把这个信息记录下来，后续交换机需要转发数据的时候就可以根据报文的目的MAC地址去根据MAC地址表转发数据。
　　华为交换机上可以通过命令 display mac-address 查看所有类型的MAC地址表项信息；
　　MAC地址表作用：
　　1、用于存放交换机所学习到的其它设备的MAC地址信息。
　　2、用于交换机在转发数据时，根据以太网帧中的目的MAC地址和VLAN编号查询MAC表，快速定位设备的出接口。
　　MAC地址表主要构成： 包括目的MAC地址、设备所属的VLAN、出接口、MAC表项类型、老化时间等。
　　下面我们就分别来讲下MAC地址表的五大要素。 目的MAC地址
　　什么是MAC地址？
　　每个网卡或三层网口都有一个  MAC 地址 ， MAC 地址是烧录到硬件上，因此也称为 硬件地址 。MAC 地址作为数据链路设备的地址标识符，需要保证网络中的每个 MAC 地址都是 唯一 的，才能正确识别到数据链路上的设备。
　　MAC地址组成？
　　MAC 地址由  6  个字节组成。前 3 个字节表示 厂商识别码 ，每个网卡厂商都有特定唯一的识别数字。后 3 个字节由厂商给每个网卡进行分配。厂商可以保证生产出来的网卡不会有相同 MAC 地址的网卡。
　　MAC地址
　　MAC地址表示方法？
　　为了查看方便， 6 个字节的 MAC 地址使用 十六进制 来表示。每个字节的 8 位二进制数分别用 2 个十六进制数来表示。
　　例如我的网卡 MAC 地址是  34-F6-4B-62-B3-85 。可以在自己的PC通过打开cmd通过命令 ipconfig /all  查看
　　交换机是如何学习MAC地址的？
　　1、交换机在从某接口收到数据帧时会 基于源MAC地址学习 ，然后在MAC地址表中添加MAC地址和接口的映射关系，生成对应的MAC地址表项
　　2、交换机在转发数据帧时是 基于目的MAC地址进行转发 。 所属VLAN
　　当交换机上的接口有绑定VLAN时，生成的MAC地址表项会标识接口所属的VLAN。如下图中接口10GE1/0/1的所属VLAN为100。
　　关于VLAN，我们简单看下VLAN相关的概念。
　　什么是VLAN？
　　VLAN是为了在二层隔离广播域而提出的一个概念。
　　举个例子，我们班级一共有15个人，为了方便管理，我们3人1组，分成组1，组2，组3，组4，组5。那么划分VLAN就类似于分组的概念。
　　如下图：我们将PC1和PC3划分为VLAN10，PC2和PC4划分为VLAN20，那么 相同的VLAN之间可以通信，不同VLAN之间二层不可以通信。
　　怎么区分不同的 VLAN ？
　　通过 VLAN ID 进行区分，例如 VLAN 10 和 VLAN 20 就是不同的 VLAN 。
　　VLAN 技术有哪些好处？
　　增加了广播域的数量， 减小了每个广播域的规模 ，也减少了每个广播域中终端设备的数量；
　　增强了网络安全性， 保障网络安全的方法增加了；
　　提高了网络设计的逻辑性 ，可以规避地理、物理等因素对于网络设计的限制。
　　VLAN 划分
　　交换机通常会使用 基于端口划分 VLAN  的方法。在交换机上手动配置，绑定交换机端口和 VLAN ID 的关系。
　　如下图就是基于接口的方式划分VLAN。
　　优点：配置简单。想要把某个端口划分到某个 VLAN 中，只需要把端口的  PVID  （端口 VLAN ID ）配置到相应的 VLAN ID 即可。
　　缺点：当终端设备移动位置是，可能需要为终端设备连接的新端口重新划分 VLAN 。
　　除了这种方法外，还可以使用 基于   MAC 地址划分 VLAN  、 基于 IP 地址划分 VLAN  、 基于协议划分 VLAN  、 基于策略划分 VLAN  等方法来划分 VLAN。
　　出接口
　　当交换机收到一个数据包会根据数据帧的 目的MAC地址 去查找MAC地址表，如果能够匹配到，那么就会根据表项的 出接口 发送出数据帧。
　　如上图所示：
　　1、PC1发送一个如下图所示的数据帧给SW1，目的MAC为PC2的MAC；
　　2、交换机SW1收到该数据帧后根据目的MAC查找MAC地址表，匹配到表项，按照表项提供的出接口将数据从G0/0/2口转发出去；
　　3、PC2收到数据帧后进行解封装，通信结束。 MAC地址表表项类型
　　MAC地址表生成的方式有多种，最常见的就是 动态生成MAC地址表项。
　　下面我们一起看下MAC地址表的表项类型：
　　1、 static ：静态MAC地址表项。由用户手工配置，表项不会被老化。
　　2、blackhole：标识黑洞MAC地址表项，由用户手工配置，表项不会被老化。
　　3、 dynamic ：标识动态MAC地址表项，由设备通过源MAC地址学习获得，表项有老化时间，可被老化。
　　4、security：标识安全动态MAC表项，由接口使能端口安全功能后学习到的MAC地址表项。
　　5、sticky：标识Sticky MAC表项，由接口使能Sticky MAC功能后学习到的MAC地址表项。
　　6、mux：标识MUX MAC表项，当接口使能MUX VLAN功能后，该接口学习到的MAC地址表项会记录到mux类型的MAC地址表项中。
　　7、snooping：根据DHCP Snooping绑定表生成的静态MAC表项类型。
　　8、evn：标识EVN或EVPN网络中存在的MAC地址表项。
　　9、authen：用户通过MAC认证或802.1x认证后形成的MAC地址表项。
　　10、tunnel：通过二层隧道学到的MAC地址。
　　11、ovsdb：标识通过OVSDB学习到的MAC地址表项。由VMware NSX控制器下发至本端设备获得，表项不会被老化。系统复位或接口板热插拔后不丢失。 老化时间
　　MAC老化时间： 动态MAC地址学习时间，单位是秒。
　　华为交换机可以通过命令  display mac-address aging-time 命令用来查看MAC地址表中动态MAC地址表项的老化时间。
　　使用本命令 查看动态MAC地址表项的老化时间为0秒时，说明学习到的动态MAC地址不会被老 化，可能会使MAC地址表项爆炸式增长，降低系统性能。