以太網(wǎng)交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和 目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。

1.交換機根據(jù)收到數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址建立該地址同交換機端口的映射，并將其寫入MAC地址表中。 
2.交換機將數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較，以決定由哪個端口進行轉(zhuǎn)發(fā)。 
3.如數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。這一過程稱為泛洪（flood）。 
4.廣播幀和組播幀向所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)。 

以太網(wǎng)交換機了解每一端口相連設(shè)備的MAC地址，并將地址同相應(yīng)的端口映射起來存放在交換機緩存中的MAC地址表中。  轉(zhuǎn)發(fā)/過濾：當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀的目的地址在MAC地址表中有映射時，它被轉(zhuǎn)發(fā)到連接目的節(jié)點的端口而不是所有端口（如該數(shù)據(jù)幀為廣播/組播幀則轉(zhuǎn)發(fā)至所有端口）。 

消除回路：當(dāng)交換機包括一個冗余回路時，以太網(wǎng)交換機通過生成樹協(xié)議避免回路的產(chǎn)生，同時允許存在后備路徑。

1.交換機的每一個端口所連接的網(wǎng)段都是一個獨立的沖突域。 
2.交換機所連接的設(shè)備仍然在同一個廣播域內(nèi)，也就是說，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(jù)幀頭的信息進行轉(zhuǎn)發(fā)，因此說交換機是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（此處所述交換機僅指傳統(tǒng)的二層交換設(shè)備）。

交換機的工作原理是，當(dāng)一個端口收到一個數(shù)據(jù)幀時，首先檢查改數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址在MAC地址表(CAM)對應(yīng)的端口，如果目的端口與源端口不為同一個端口，則把幀從目的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，同時更新MAC地址表中源端口與源MAC的對應(yīng)關(guān)系；如果目的端口與源端口相同，則丟棄該幀。

有如下的工作場景：

一個4口的switch,端口分別為Port.A、Port.B、Port.C、Port.D對應(yīng)主機 A,B,C，D，其中D為網(wǎng)關(guān)。當(dāng) 主機A向B發(fā)送數(shù)據(jù)時，A主機按照OSI往下封裝數(shù)據(jù)幀，過程中，會根據(jù)IP地址查找到B主機的MAC地址，填充到數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址。

發(fā)送之前網(wǎng) 卡的MAC層協(xié)議控制電路也會先做個判斷，如果目的MAC相同于本網(wǎng)卡的MAC，則不會發(fā)送，反之網(wǎng)卡將這份數(shù)據(jù)發(fā)送出去。Port.A接收到數(shù)據(jù)幀，交 換機按照上述的檢查過程。

在MAC地址表發(fā)現(xiàn)B的MAC地址(數(shù)據(jù)幀目的MAC)所在端口號為Port.B，而數(shù)據(jù)來源的端口號為Port.A，則交換機 將數(shù)據(jù)幀從端口Port.B轉(zhuǎn)發(fā)出去。B主機就收到這個數(shù)據(jù)幀了。

這個尋址過程也可以概括為IP->MAC->PORT,ARP欺騙是欺騙了IP/MAC的應(yīng)關(guān)系，而MAC欺騙則是欺騙了MAC/PORT的 對應(yīng)關(guān)系。比較早的攻擊方法是泛洪交換機的MAC地址，這樣確實會使交換機以廣播模式工作從而達(dá)到嗅探的目的，但是會造成交換機負(fù)載過大，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(yīng)用為A主機劫持C主機的數(shù)據(jù)。以下是劫持過程(da為目的MAC,sa為源MAC)

1.）A發(fā)送任意da=網(wǎng)關(guān).mac、sa=B.mac的數(shù)據(jù)包到網(wǎng)關(guān)。

這樣就表明b.mac 對應(yīng)的是port.a，在一段時間內(nèi)，交換機會把發(fā)往b.mac 的數(shù)據(jù)幀全部發(fā)到a主機。這個時間一直持續(xù)到b主機發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，或者另外一個da=網(wǎng)關(guān).mac、sa=b.mac的數(shù)據(jù)包產(chǎn)生前。

2.）A 主機收到網(wǎng)關(guān)發(fā)給B的數(shù)據(jù)，記錄或修改之后要轉(zhuǎn)發(fā)給B，在轉(zhuǎn)發(fā)前要發(fā)送一個請求B.MAC的廣播，這個包是正常的。

【編輯推薦】

1. 各種千兆交換機的數(shù)據(jù)接口類型詳解
2. 了解局域網(wǎng)交換機如何解決網(wǎng)絡(luò)安全問題
3. 安全交換機基本功能綜合分析
4. PythonAndroid深入看待三層交換機新型技術(shù)
5. 分析關(guān)于應(yīng)用層交換機結(jié)構(gòu)及應(yīng)用