Kubernetes 网络MAC地址

• Kubernetes 网络MAC地址
  • MAC简介
  • 物理MAC地址
  • 广播MAC地址
  • 组播MAC地址
  • 动态MAC地址(Dynamic MAC)
    • MAC 老化过程
    • 动态MAC的介绍
  • 静态MAC地址(Static MAC)
  • 过滤MAC地址、黑洞MAC地址
  • MAC 地址表
    • 单播方式
    • 多播方式
  • 泛洪

MAC简介

MAC (Media Access Control) 地址用来定义网络设备的位置。MAC地址由48比特长、12位的16进制数字组成，其中从左到右开始，0到23bit是厂商向IETF等机构申请用来表示厂商的代码(OUI)，24到47bit由厂家自行分配，是各个厂商制造到所有网卡到一个唯一编号。
MAC地址可以分为3种类型：物理MAC地址,广播MAC地址,组播MAC地址。

物理MAC地址

在ENSP中首先添加两个PC到交换机中，并为这两台PC手动填写掩码与ip。
我们通过右键打开两台PC的设置，发现已经存在了物理Mac地址，分别是：54-89-98-9A-36-CD与54-89-98-77-3C-4C。
这里我们设置PC1的IP为192.168.1.1，设置PC2的IP为192.168.1.2。子掩码都将其设置为255.255.255.0。

然后我们打开PC1的命令行，通过ipconfig命令查看网络配置情况，随后我们向PC2192.168.1.2发送ping包。

随后我们点击PC1右键再点抓包，选择GE 0\0\2接口然后会启动Wireshark抓取PC1所请求的包。

我们可以通过这张图清楚的看到一个Ping包是基于ICMP协议来发送的，并且IP与IP之间的请求与响应有来有回。
Ethernet II表示交换机处理层，在这一栏下面我们可以看到请求源与接收源，并且前面的 HuaweiTe_表示的是设备厂商的MAC地址（如果是戴尔的可能会发现Dell_xxx），所对应的16进制为548998转换为二进制后为23bit，后面的6位16进制是自定义生成的；
Type表示协议的类型这里是IPv4，在下一栏中Internet Protocol Version 4同样表示的是IPv4类型的包。
Src表示发送源IP。
Dst表示接收源IP。

广播MAC地址

简单来讲：你在一个群里面你要找一个张三的人，但你不知道他的网名叫什么，所以在群里说了一句”谁叫张三啊？”,然后不是张三的人就不会回你，是张三就会回你，张三回你后你就会备注一下，这就是广播。
（而FF-FF-FF-FF-FF-FF就是广播地址）
值得注意的是在这里其他不是张三的人也会收到通知，所以其他设备也会收到这个包，但不会做出响应。
（有兴趣肯定会想到如果不是张三的人说自己是张三，就有了ARP中间人攻击，可以网上搜搜看）。
不知道在上面的中朋友们有没有注意到，在发送Ping包之前呢。有两个ARP的包，第一个ARP发送到的就是FF-FF-FF-FF-FF-FF广播Mac地址，然后在第二个包就被找到了他们就联系上了。

电脑那么智能啊？说联系上就联系上了，当然没那么简单。其实他们被存到了交换机的Mac表地址中，他们第一次发送ping时交换机Mac表中是不存在他们的记录的，随后就发送广播通知，然后将他们的mac地址与接口记录到交换机的mac表中去。并且在他们的本地也有一个Arp的缓存。
我们先打开交换机输入查看mac表的命令：dis mac-address。
如果我们要清空mac表中的地址的话输入命令：undo mac-address

图中表所呈现的如下表。也就是说在这之后呢，你PC1再找PC2的话我就从GE0/0/3接口转发出去。反之你PC2来找PC1我从GE0/0/2接口给你转发出去，这个接口就是与交换机连接的线条。

除此之外，在经过第一次查询后，本地会存储相关的地址到arp cache中可以通过arp -a命令进行查看，如果本地的arp cache里面存在该IP，并且交换机mac表中也存在该mac，将进行直接访问不会进行请求广播mac地址。
(还可以通过arp -d命令进行删除)

组播MAC地址

简单来讲基于广播地址的基础之上，进行一个分组。

动态MAC地址(Dynamic MAC)

MAC 老化过程

在讲动态MAC地址之前呢，我们有个问题需要说明一下。那就是如果我们每一个设备连上交换机的时候，交换机都会去表里添加一条记录，如果添加很多了的话就会导致内存溢出的情况。所以变添加了老化时间的一个机制，当某个mac地址长时间不发包，我们就可以删除它，这样就节省了内存避免了内存溢出。下面将展示老化过程的生存周期。

设备MAC地址老化的时间设置为T。在t1时刻有源MAC地址为00e0-fc00-0001、VLAN为1的报文从某接口进入。假定该接口已加入VLAN 1。如果之前MAC地址表不存在关于（MAC：00e0-fc00-0001，VLAN：1）的任何种类表项，那么这个地址就会作为动态MAC地址表项添加到地址表里，同时该表项进行检查。
— 在t2时刻，检查到动态表项（MAC：00e0-fc00-0001,VLAN：1）的命中标志位为1，则将该表项的命中标志位置为0，但不删除这条表项。
— 在t2时刻和t3时刻之间没有这种报文进入设备，那么该表项的命中标志位会一直保持为0
— 在t3时刻，设备检查到该表项的命中标志位0，认为该表项的老化时间到达，将删除此条表项。

动态MAC的介绍

由交换机从接收到报文自动识别到MAC地址，当端口收到一个报文时，会查找报文的源MAC地址是否存在于MAC地址表中，如果不存在则会将相应的端口、VLAN和源MAC地址关联起来，并保存到MAC地址表中，动态MAC地址在到达一定老化时间后会被老化删除，但如果该地址在老化时间内被正确使用过，则会重新激活该条地址的老化时间，同时MAC地址和端口(接口)的对应关系会随着设备所连的交换机的端口的变化而变换。
(通过下图所示，交换机已经老化了所有的mac地址)

静态MAC地址(Static MAC)

举个例子，假如你家的网经常被陌生人蹭来蹭去，你就把你们家所有的设备的mac地址都加入静态中，这样外人就连接不上你家wifi了。

过滤MAC地址、黑洞MAC地址

简单来讲：黑名单。

MAC 地址表

设备添加MAC地址的方法如下：如果从某接口（假设为接口A GE0/0/1）收到一个数据帧，设备就会分析该数据的源MAC地址（假设为MAC-SOURCE）并认为目的MAC地址为MAC-SOURCE的报文可以由接口A转发；如果MAC地址表中已经包含MAC-SOURCE，设备将对该表项进行更新；如果MAC地址表中尚未包含MAC-SOURCE，设备则将这个新的MAC地址以及该MAC地址对应的接口A作为一个新的表项目加入到MAC地址种。
Note：用户手工配置的静态MAC地址表项和黑洞MAC地址表项不会被动态的MAC地址表覆盖，而动态MAC地址表项可以被静止MAC地址表项和黑洞MAC地址表项覆盖。

单播方式

当MAC地址表中包含与报文目的MAC地址对应的表项时，直接将报文从该表项中的转发出接口发送。
（举例：有ABC三台PC，A往B发包，交换机有A与B的地址，C不会接收到B的包）

多播方式

当设备收到目的地址为全1的报文，或MAC地址表中没有包含对应报文目的MAC地址的表项时，设备将会采取广播方式将报文向除接收接口外的所有接口进行转发。
(举例：当我们交换机上MAC地址表没有这ABC的地址，那么将会对所有设备发送包来确认)

泛洪

当主机本地缓存有目标地址的记录，但路由器没有的情况下，它也会进行广播，但这种情况专业一点就被称之为泛洪。