以太網(wǎng)交換機廠(chǎng)商根據市場(chǎng)需求，推出了三層甚至四層交換機，但無(wú)論如何，其核心功能仍是二層的以太網(wǎng)數據包交換，這樣將大大提高交換機的處理速率。

　　交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發(fā)數據包功能的網(wǎng)絡(luò )設備。交換機可以“學(xué)習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，通過(guò)在數據幀的始發(fā)者和 目標接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。

　　1.交換機根據收到數據幀中的源MAC地址建立該地址同交換機端口的映射，并將其寫(xiě)入MAC地址表中。

　　2.交換機將數據幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進(jìn)行比較，以決定由哪個(gè)端口進(jìn)行轉發(fā)。

　　3.如數據幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉發(fā)。這一過(guò)程稱(chēng)為泛洪（flood）。

　　4.廣播幀和組播幀向所有的端口轉發(fā)。

　　以太網(wǎng)交換機了解每一端口相連設備的MAC地址，并將地址同相應的端口映射起來(lái)存放在交換機緩存中的MAC地址表中。  轉發(fā)/過(guò)濾：當一個(gè)數據幀的目的地址在MAC地址表中有映射時(shí)，它被轉發(fā)到連接目的節點(diǎn)的端口而不是所有端口（如該數據幀為廣播/組播幀則轉發(fā)至所有端口）。

　　消除回路：當交換機包括一個(gè)冗余回路時(shí)，以太網(wǎng)交換機通過(guò)生成樹(shù)協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時(shí)允許存在后備路徑。

　　1.交換機的每一個(gè)端口所連接的網(wǎng)段都是一個(gè)獨立的沖突域。

　　2.交換機所連接的設備仍然在同一個(gè)廣播域內，也就是說(shuō)，交換機不隔絕廣播（惟一的例外是在配有VLAN的環(huán)境中）。

　　3.交換機依據幀頭的信息進(jìn)行轉發(fā)，因此說(shuō)交換機是工作在數據鏈路層的網(wǎng)絡(luò )設備（此處所述交換機僅指傳統的二層交換設備）。

　　交換機的工作原理是，當一個(gè)端口收到一個(gè)數據幀時(shí)，首先檢查改數據幀的目的MAC地址在MAC地址表(CAM)對應的端口，如果目的端口與源端口不為同一個(gè)端口，則把幀從目的端口轉發(fā)出去，同時(shí)更新MAC地址表中源端口與源MAC的對應關(guān)系；如果目的端口與源端口相同，則丟棄該幀。

　　有如下的工作場(chǎng)景：

　　一個(gè)4口的switch,端口分別為Port.A、Port.B、Port.C、Port.D對應主機 A,B,C，D，其中D為網(wǎng)關(guān)。當主機A向B發(fā)送數據時(shí)，A主機按照OSI往下封裝數據幀，過(guò)程中，會(huì )根據IP地址查找到B主機的MAC地址，填充到數據幀中的目的MAC地址。

　　發(fā)送之前網(wǎng) 卡的MAC層協(xié)議控制電路也會(huì )先做個(gè)判斷，如果目的MAC相同于本網(wǎng)卡的MAC，則不會(huì )發(fā)送，反之網(wǎng)卡將這份數據發(fā)送出去。Port.A接收到數據幀，交 換機按照上述的檢查過(guò)程，在MAC地址表發(fā)現B的MAC地址(數據幀目的MAC)所在端口號為Port.B，而數據來(lái)源的端口號為Port.A，則交換機 將數據幀從端口Port.B轉發(fā)出去。B主機就收到這個(gè)數據幀了。

　　這個(gè)尋址過(guò)程也可以概括為IP->MAC->PORT,ARP欺騙是欺騙了IP/MAC的應關(guān)系，而MAC欺騙則是欺騙了MAC/PORT的 對應關(guān)系。比較早的攻擊方法是泛洪交換機的MAC地址，這樣確實(shí)會(huì )使交換機以廣播模式工作從而達到嗅探的目的，但是會(huì )造成交換機負載過(guò)大，網(wǎng)絡(luò )緩慢和丟包 甚至癱瘓，我們不采用這種方法。

　　工作環(huán)境為上述的4口swith，軟件以cncert的httphijack 為例，應用為A主機劫持C主機的數據。以下是劫持過(guò)程(da為目的MAC,sa為源MAC)這樣就表明b.mac 對應的是port.a，在一段時(shí)間內，交換機會(huì )把發(fā)往b.mac 的數據幀全部發(fā)到a主機。這個(gè)時(shí)間一直持續到b主機發(fā)送一個(gè)數據包，或者另外一個(gè)da=網(wǎng)關(guān).mac、sa=b.mac的數據包產(chǎn)生前。

　　由于這種攻擊方法具有時(shí)間分段特性，所以對方的流量越大，劫持頻率也越低，網(wǎng)絡(luò )越穩定。隱蔽性強，基于1的特殊性和工作本質(zhì)，可以在A(yíng)RP防火墻和雙向綁定的環(huán)境中工作。

　　高級的以太網(wǎng)交換機可以采用ip+mac+port 綁定，控制CAM表的自動(dòng)學(xué)習。目前尚無(wú)軟件可以防護此類(lèi)攻擊

【責編:coco】