交换机江湖故事之轻松学习定位MAC地址

交换机江湖故事之轻松学习定位MAC地址

最近小编遇到好多人来咨询MAC地址学习不到的问题，把小编忙得不可开交。小编忙里偷闲反省了一下，“授人以鱼不如授人以渔”，于是把经验整理出来，与众侠分享。

首先，小编还是要讲解一下MAC地址的基本原理，澄清几个概念，照顾一下初入江湖的少侠们。

• 什么是MAC？

MAC全称Media Access Control，是设备的唯一标识符，是由各个厂商向IETF等机构申请的。它有48Bit，通常被表示为12位的点分十六进制数，每个MAC地址的前6位（点分十六进制）代表OUI（Organizationally Unique Identifier），后6位由厂商自己分配。

例如，48Bit的MAC地址000000001110000011111100001110011000000000110100，表示为12位点分十六进制就是00e0.fc39.8034。前面的00e0.fc是IEEE分配给华为公司的OUI，后面的39.8034是由华为公司自己分配的地址编号。

• MAC、MAC地址表项、MAC地址表的关系是什么呢？
• MAC地址表是由一条条的MAC地址表项组成。MAC地址表项是由MAC、VLAN和端口组成。所以这里所说的MAC地址学习不到，是指的MAC地址表项学习不到。
• MAC地址表项是怎么学习的呢？

MAC地址表项是在交换机收到数据帧时，解析出数据帧的源MAC地址和VLANID，然后和接收数据帧的端口组合成的。如下图所示就是一条MAC地址表项。



• MAC地址学习不到，会导致什么问题？

问题1：MAC地址是用来指导报文进行单播转发的。通过目的MAC地址在MAC地址表中查找不到的报文，就会进行广播，就会占用带宽，浪费网络资源了。

问题2：设备收到报文，才会进行MAC地址学习。MAC地址学习不到，很可能是设备没有收到报文。设备没有收到报文，就意味着设备间的通信是不通的哟。

好了，跟小编一起来看看“MAC地址学习不到问题”的定位步骤吧。

• 第一步：判断端口是否收到报文
• 查看方法：先在用户视图下执行reset counters interface GigabitEthernet3/0/0命令清空端口的计数，然后再在用户视图下执行display interface GigabitEthernet 3/0/0查看入报文的统计计数是否为0。

江湖小贴士：在场景比较复杂的情况下，端口入报文计数不为0不表示端口就收到了指定MAC地址的报文哟。在这种情况下可以根据源MAC地址做流量统计，判断端口是否收到了指定MAC的报文。呵呵，如果条件允许，也可以直接在使用抓包工具进行抓包，判断端口是否收到了指定MAC的报文哟。

• 第二步：查看设备配置是否正确
• VLAN是否创建并加入端口。
• 查看方法：任意视图下执行display vlan vlan-id命令，查看VLAN是否存在并加入端口。
• 端口下是否配置了MAC地址不学习功能。
• 查看方法：接口视图下执行display this命令，查看是否存在mac-address learning disable配置。
• 端口下是否配置了MAC地址学习限制数功能。
• 查看方法：接口视图下执行display this命令，查看是否存在mac-limit maximum配置。
• VLAN下是否配置了MAC地址不学习功能。
• 查看方法：VLAN视图下执行display this命令，查看是否存在mac-address learning disable配置。
• VLAN下是否配置了MAC地址学习限制数功能。
• 查看方法：VLAN视图下执行display this命令，查看是否存在mac-limit maximum配置。

 江湖小贴士：接口视图下执行display this命令，会看到很多配置，是不是很烦呢。小编教你一招，可以使用display this | include  mac-address快速查看命令中含有mac-address的命令的。

• 第三步：查看端口是否被阻塞
• 查看端口是否被生成树协议阻塞。
• 查看方法：任意视图下，执行display stp brief命令查看端口的状态。
• 查看端口是否被LBDT或LDT环路检测协议阻塞。
• 查看方法：任意视图下，执行display loop-detection命令查看端口是否被LDT阻塞。在任意视图下，执行display  loopback-detect命令查看端口是否被LBDT阻塞。

江湖小贴士：端口被阻塞，是否正常呢？这就要各位大侠根据组网确认一下，该端口是否需要使能破环协议或者环路检测协议了，如果确认需要使能并且阻塞端口也是正确的，那这个端口学习不到MAC地址也是正常的哟。

光说不练假把式，根据现象找出问题并解决问题才是真本事。那么现在就和小编一起，来“定位两个MAC地址不学习”的问题吧。

典型问题一：端口没有加入VLAN，导致MAC地址学习不到。

• 组网说明
• PC1和PC2属于同一个网段，在同一个VLAN10内，通过两台交换机进行通信。
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• 问题现象
• PC1 ping PC2不通
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• 交换机Switch1学习到了PC1的MAC地址
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• 交换机Switch2没有学习到PC1的MAC地址
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• 定位和解决
• 第一步：判断Switch2设备的GE0/0/2端口是否收到报文
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• 哦？通过上图，发现端口入计数都是0, 看来是GE0/0/2端口没有收到报文才导致MAC地址学习不到呀，那到底什么原因导致的呢？还得进一步定位了。
• 第二步：查看设备配置是否正确
• 判断VLAN是否创建，并且端口是否加入VLAN。
• 
• 有上图可以看出，VLAN10已经创建，但是GE0/0/2端口没有加入VLAN 10。这就是导致MAC地址学习不到的根本原因了。那就把GE0/0/2端口加入VLAN 10，再ping一下看看呢。
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• 哈哈，可以ping通了，我们再来查看一下MAC地址表项。
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• 哈哈，MAC地址也学习到了，问题搞定了。

典型问题二：端口被生成树协议STP阻塞，导致MAC地址学习不到。

• 问题现象：在VLAN100内，GE3/0/0端口学习不到MAC地址00e-fc01-0001。
• 定位和解决
• 第一步：判断该端口是否收到报文。
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通过上图可以看到，端口有收到报文，但是端口收到的报文中，是否有源MAC地址是00e0-fc01-0001的报文呢？通过基于源MAC地址进行流量统计来判断一下了。

• 配置流策略。
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• 把流策略应用到GE3/0/0端口。
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• 查看是否有统计计数。
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• 通过上图可以看到，基于源MAC地址00e0-fc01-0001的流量统计计数不为0，可见端口收到了报文，那MAC地址学习不到的原因具体是啥呢？我们接着分析。
• 第二步：查看设备配置是否正确
• 查看配置第1项：VLAN是否创建并把端口加入VLAN。
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• 通过上图可以看出，VLAN 100已经创建并且端口GE3/0/0也已经加入VLAN100。
• 查看配置第2项和第3项：查看端口下是否配置了MAC地址不学习和MAC地址限制数。
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• 通过上图可以看出，端口下没有配置MAC地址不学习和MAC地址限制数的功能。
• 查看配置第4项和第5项：查看VLAN下的配置是否配置了MAC地址不学习和MAC地址限制数。
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• 通过上图可以看出，VLAN下没有配置MAC地址不学习和MAC地址限制数的功能。
• 配置检查完了，没有发现问题，那就进行第三步。
• 第三步：查看端口是否被阻塞
• 判断端口是否被STP阻塞。
• 

通过上图可以看出端口被阻塞了。这可能就是导致MAC地址学习不到的原因，那我们把端口去使能STP试试呢。



可以看到MAC地址可以学习到了。这样就可以确认是因为端口被环路block，导致MAC地址学习不到，问题定位了。

至于端口被STP阻塞是否合理，则需要根据组网判断了。如果确认端口被阻塞是正确的，那端口MAC地址学习不到，也就不是问题了哈。

OK，学习两个典型问题的定位过程，对MAC地址学习不到的问题是否有了思路呢。本期小编的讲解也结束了，下期小编再带你了解一下MAC地址漂移的前因后果，前世今生，敬请期待吧。