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1 端口安全

1.1 端口安全简介

1.1.1 概述

1.1.2 端口安全的特性

1.1.3 端口安全模式

1.2 端口安全配置任务简介

1.3 使能端口安全

1.4 配置端口安全允许的最大安全MAC地址数

1.5 配置端口安全模式

1.6 配置端口安全的特性

1.6.1 配置Need To Know特性

1.6.2 配置入侵检测特性

1.7 配置安全MAC地址

1.8 配置当前端口不应用下发的授权信息

1.9 配置允许MAC迁移功能

1.10 配置接口的NAS-ID Profile

1.11 配置授权失败用户下线功能

1.12 端口安全显示和维护

1.13 端口安全典型配置举例

1.13.1 端口安全autoLearn模式配置举例

1.13.2 端口安全userLoginWithOUI模式配置举例

1.13.3 端口安全macAddressElseUserLoginSecure模式配置举例

1.14 常见配置错误举例

1.14.1 端口安全模式无法设置

1.14.2 无法配置安全MAC地址

1 端口安全

1.1  端口安全简介

1.1.1  概述

端口安全是一种基于MAC地址对网络接入进行控制的安全机制，是对已有的802.1X认证和MAC地址认证的扩充。这种机制通过检测端口收到的数据帧中的源MAC地址来控制非授权设备或主机对网络的访问，通过检测从端口发出的数据帧中的目的MAC地址来控制对非授权设备的访问。

端口安全的主要功能是通过定义各种端口安全模式，让设备学习到合法的源MAC地址，以达到相应的网络管理效果。启动了端口安全功能之后，当发现非法报文时，系统将触发相应特性，并按照预先指定的方式进行处理，既方便用户的管理又提高了系统的安全性。这里的非法报文是指：

·     MAC地址未被端口学习到的用户报文；

·     未通过认证的用户报文。

由于端口安全特性通过多种安全模式提供了802.1X和MAC地址认证的扩展和组合应用，因此在需要灵活使用以上两种认证方式的组网环境下，推荐使用端口安全特性。而在仅需要802.1X、MAC地址认证特性来完成接入控制的组网环境下，推荐单独使用相关特性。关于802.1X、MAC地址认证特性的详细介绍和具体配置请参见“安全配置指导”中的“802.1X”、“MAC地址认证”。

1.1.2  端口安全的特性

1. Need To Know特性（NTK）

Need To Know特性通过检测从端口发出的数据帧的目的MAC地址，保证数据帧只能被发送到已经通过认证或被端口学习到的MAC所属的设备或主机上，从而防止非法设备窃听网络数据。

2. 入侵检测（Intrusion Protection）特性

入侵检测特性指通过检测从端口收到的数据帧的源MAC地址，对接收非法报文的端口采取相应的安全策略，包括端口被暂时断开连接、永久断开连接或MAC地址被过滤（默认3分钟，不可配），以保证端口的安全性。

1.1.3  端口安全模式

端口安全模式可大致分为两大类：控制MAC学习类和认证类。

·     控制MAC学习类：无需认证，包括端口自动学习MAC地址和禁止MAC地址学习两种模式。

·     认证类：利用MAC地址认证和802.1X认证机制来实现，包括单独认证和组合认证等多种模式。

配置了安全模式的端口上收到用户报文后，首先查找MAC地址表，如果该报文的源MAC地址已经存在于MAC地址表中，则端口转发该报文，否则根据端口所采用的安全模式进行相应的处理，并在发现非法报文后触发端口执行相应的安全防护措施（Need To Know、入侵检测）。缺省情况下，端口出方向的报文转发不受端口安全限制，若触发了端口Need To Know，则才受相应限制。关于各模式的具体工作机制，以及是否触发Need To Know、入侵检测的具体情况请参见表1-1。

表1-1 端口安全模式描述表

1.2  端口安全配置任务简介

表1-2 端口安全配置任务简介

1.3  使能端口安全

在使能端口安全之前，需要关闭全局的802.1X和MAC地址认证。

当端口安全处于使能状态时，不能开启端口上的802.1X以及MAC地址认证，且不能修改802.1X端口接入控制方式和端口授权状态，它们只能随端口安全模式的改变由系统更改。

表1-3 使能端口安全

可以通过undo port-security enable命令关闭端口安全。但需要注意的是，在端口上有用户在线的情况下，关闭端口会导致在线用户会下线。

执行使能或关闭端口安全的命令后，端口上的如下配置会被自动恢复为以下缺省情况：

·     802.1X端口接入控制方式为macbased；

·     802.1X端口的授权状态为auto。

有关802.1X认证配置的详细介绍可参见“安全配置指导”中的“802.1X”。有关MAC地址认证配置的详细介绍可参见“安全配置指导”中的“MAC地址认证”。

1.4  配置端口安全允许的最大安全MAC地址数

端口安全允许某个端口下有多个用户接入，但是允许的用户数不能超过规定的最大值。

配置端口允许的最大安全MAC地址数有两个作用：

·     控制端口允许接入网络的最大用户数。对于采用802.1X、MAC地址认证或者两者组合形式的认证类安全模式，端口允许的最大用户数取本命令配置的值与相应模式下允许认证用户数的最小值；

·     控制autoLearn模式下端口能够添加的最大安全MAC地址数。

端口安全允许的最大安全MAC地址数与“二层技术-以太网交换配置指导/MAC地址表”中配置的端口最多可以学习到的MAC地址数无关，且不受其影响。

表1-4 配置端口安全允许的最大安全MAC地址数

1.5  配置端口安全模式

1. 配置限制和指导

·     在端口安全未使能的情况下，端口安全模式可以进行配置但不会生效。

·     端口上有用户在线的情况下，改变端口的安全模式会导致在线用户会下线。

2. 配置准备

(1)     在配置端口安全模式之前，端口上首先需要满足以下条件：

·     802.1X认证关闭。

·     MAC地址认证关闭。

·     端口未加入聚合组。

(2)     如果端口上已经配置了端口安全模式，则不允许开启802.1X认证和MAC地址认证。

(3)     对于autoLearn模式，还需要提前设置端口安全允许的最大安全MAC地址数。但是如果端口已经工作在autoLearn模式下，则无法更改端口安全允许的最大安全MAC地址数。

3. 配置步骤

表1-5 配置端口安全安全模式

1.6  配置端口安全的特性

1.6.1  配置Need To Know特性

Need To Know特性用来限制认证端口上出方向的报文转发，可支持以下三种限制方式：

·     ntkonly：仅允许目的MAC地址为已通过认证的MAC地址的单播报文通过。

·     ntk-withbroadcasts：允许目的MAC地址为已通过认证的MAC地址的单播报文或广播地址的报文通过。

·     ntk-withmulticasts：允许目的MAC地址为已通过认证的MAC地址的单播报文，广播地址或组播地址的报文通过。

配置了Need To Know的端口在以上任何一种方式下都不允许目的MAC地址未知的单播报文通过。

并非所有的端口安全模式都支持Need To Know特性，配置时需要先了解各模式对此特性的支持情况，具体请参见表1-1。

表1-6 配置Need To Know特性

1.6.2  配置入侵检测特性

当设备检测到一个非法的用户通过端口试图访问网络时，入侵检测特性用于配置设备可能对其采取的安全措施，包括以下三种方式：

·     blockmac：表示将非法报文的源MAC地址加入阻塞MAC地址列表中，源MAC地址为阻塞MAC地址的报文将被丢弃。此MAC地址在被阻塞3分钟（系统默认，不可配）后恢复正常。

·     disableport：表示将收到非法报文的端口永久关闭。

·     disableport-temporarily：表示将收到非法报文的端口暂时关闭一段时间。关闭时长可通过port-security timer disableport命令配置。

表1-7 配置入侵检测特性

1.7  配置安全MAC地址

1. 功能简介

安全MAC地址是一种特殊的MAC地址，保存配置后重启设备，不会丢失。在同一个VLAN内，一个安全MAC地址只能被添加到一个端口上。

安全MAC地址可以通过以下两种途径生成：

·     由autoLearn安全模式下的使能端口安全功能的端口自动学习。

·     通过命令行手动添加。

缺省情况下，所有的安全MAC地址均不老化，除非被管理员通过命令行手工删除，或因为配置的改变（端口的安全模式被改变，或端口安全功能被关闭）而被系统自动删除。但是，安全MAC地址不老化会带来一些问题：合法用户离开端口后，若有非法用户仿冒合法用户源MAC接入，会导致合法用户不能继续接入；虽然该合法用户已离开，但仍然占用端口MAC地址资源，而导致其它合法用户不能接入。因此，让某一类安全MAC地址能够定期老化，可提高端口接入的安全性和端口资源的利用率。

表1-8 安全MAC地址相关属性列表

2. 配置准备

在配置安全MAC地址之前，需要完成以下配置任务：

·     使能端口安全功能

·     设置端口安全允许的最大MAC地址数

·     配置端口安全模式为autoLearn

·     当前的接口必须允许指定的VLAN通过或已加入该VLAN，且该VLAN已存在

3. 配置步骤

表1-9 配置安全MAC地址

1.8  配置当前端口不应用下发的授权信息

802.1X用户或MAC地址认证用户通过本地认证或RADIUS认证时，本地设备或远程RADIUS服务器会把授权信息下发给用户。通过此配置可实现端口是否忽略这类下发的授权信息。

表1-10 配置当前端口不应用下发的授权信息

1.9  配置允许MAC迁移功能

允许MAC迁移功能是指，允许在线的802.1X用户或MAC地址认证用户移动到设备的其它端口上接入后可以重新认证上线。缺省情况下，如果用户从某一端口上线成功，则该用户在未从当前端口下线的情况下无法在设备的其它端口上（无论该端口是否与当前端口属于同一VLAN）发起认证，也无法上线。若开启了允许MAC地址迁移功能，则允许在线用户离开当前端口在设备的其它端口上（无论该端口是否与当前端口属于同一VLAN）发起认证。如果该用户在后接入的端口上认证成功，则当前端口会将该用户立即进行下线处理，保证该用户仅在一个端口上处于上线状态。

通常，不建议开启该功能，只有在用户漫游迁移需求的情况下建议开启此功能。

表1-11 配置允许MAC迁移功能

1.10  配置接口的NAS-ID Profile

通常情况下，网络管理员可以依靠VLAN来确定用户的接入位置，但有些网络管理员需要使用NAS-Identifier来标识用户的接入位置。此时需要通过设置NAS-ID与VLAN的绑定关系，从而确定用户的接入位置。

当使能了端口安全的接口上有用户上线时，若该接口上指定了NAS-ID Profile，则接入设备会根据指定的Profile名字和用户接入的VLAN来获取与此VLAN绑定的NAS-ID，此NAS-ID的值将作为向RADIUS服务器发送的RADIUS请求报文中的NAS-Identifier属性值。

本特性中指定的Profile名字用于标识VLAN和NAS-ID的绑定关系，该绑定关系由AAA中的nas-id id-value bind vlan vlan-id命令生成，有关该命令的具体情况请参见“安全命令参考”中的“AAA”。

需要注意的是，如果在接口上未指定NAS-ID Profile或指定的Profile中没有找到匹配的绑定关系的情况下，使用设备名作为接口的NAS-ID。

表1-12 配置接口的NAS-ID Profile

1.11  配置授权失败用户下线功能

设备上开启授权失败用户下线功能后，当服务器下发的授权信息（目前仅支持ACL、User Profile）在设备上不存在或者设备下发授权信息失败时，设备将强制用户下线。该功能用于配合服务器上的用户授权控制策略，它仅允许接口上成功下发了授权信息的用户在线。

需要注意的是，对于授权VLAN失败的情况，设备会直接让用户直接下线，与此功能无关。

表1-13 配置授权失败用户下线功能

1.12  端口安全显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后端口安全的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-14 端口安全显示和维护

1.13  端口安全典型配置举例

1.13.1  端口安全autoLearn模式配置举例

1. 组网需求

在Device的端口GigabitEthernet1/0/1上对接入用户做如下的限制：

·     允许64个用户自由接入，不进行认证，将学习到的用户MAC地址添加为Sticky MAC地址，老化时间为30分钟；

·     当安全MAC地址数量达到64后，停止学习；当再有新的MAC地址接入时，触发入侵检测，并将此端口关闭30秒。

2. 组网图

图1-1 端口安全autoLearn模式组网图

3. 配置步骤

# 使能端口安全。

<Device> system-view

[Device] port-security enable

# 设置安全MAC地址的老化时间为30分钟。

[Device] port-security timer autolearn aging 30

# 设置端口安全允许的最大安全MAC地址数为64。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/1

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security max-mac-count 64

# 设置端口安全模式为autoLearn。

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security port-mode autolearn

# 设置触发入侵检测特性后的保护动作为暂时关闭端口，关闭时间为30秒。

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security intrusion-mode disableport-temporarily

[Device-GigabitEthernet1/0/1] quit

[Device] port-security timer disableport 30

4. 验证配置

上述配置完成后，可以使用display port-security显示命令查看端口安全的配置情况。

可以看到端口安全所允许的最大安全MAC地址数为64，端口模式为autoLearn，入侵检测保护动作为DisablePortTemporarily，入侵发生后端口被禁用时间为30秒。

配置生效后，端口允许地址学习，学习到的MAC地址数可在上述显示信息的“Current secure MAC addresses”字段查看到，具体的MAC地址信息可以在二层以太网接口视图下用display this命令查看。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/1

[Device-GigabitEthernet1/0/1] display this

#

interface GigabitEthernet1/0/1

 port-security max-mac-count 64

 port-security port-mode autolearn

 port-security mac-address security sticky 0002-0000-0015 vlan 1

 port-security mac-address security sticky 0002-0000-0014 vlan 1

 port-security mac-address security sticky 0002-0000-0013 vlan 1

 port-security mac-address security sticky 0002-0000-0012 vlan 1

 port-security mac-address security sticky 0002-0000-0011 vlan 1

#

当学习到的MAC地址数达到64后，用命令display port-security interface可以看到端口模式变为secure，再有新的MAC地址到达将触发入侵保护，可以通过命令display interface看到此端口关闭。30秒后，端口状态恢复。此时，如果手动删除几条安全MAC地址后，端口安全的状态重新恢复为autoLearn，可以继续学习MAC地址。

1.13.2  端口安全userLoginWithOUI模式配置举例

1. 组网需求

客户端通过端口GigabitEthernet1/0/1连接到Device上，Device通过RADIUS服务器对客户端进行身份认证，如果认证成功，客户端被授权允许访问Internet资源。

·     IP地址为192.168.1.2的RADIUS服务器作为主认证服务器和从计费服务器，IP地址为192.168.1.3的RADIUS服务器作为从认证服务器和主计费服务器。认证共享密钥为name，计费共享密钥为money；

·     所有接入用户都使用ISP域sun的认证/授权/计费方法；

·     系统向RADIUS服务器重发报文的时间间隔为5秒，重发次数为5次，发送实时计费报文的时间间隔为15分钟，发送的用户名不带域名；

·     端口GigabitEthernet1/0/1同时允许一个802.1X用户以及一个与指定OUI值匹配的设备接入。

2. 组网图

图1-2 端口安全userLoginWithOUI模式组网图

3. 配置步骤

(1)     配置AAA

# 配置RADIUS方案。

<Device> system-view

[Device] radius scheme radsun

[Device-radius-radsun] primary authentication 192.168.1.2

[Device-radius-radsun] primary accounting 192.168.1.3

[Device-radius-radsun] secondary authentication 192.168.1.3

[Device-radius-radsun] secondary accounting 192.168.1.2

[Device-radius-radsun] key authentication simple name

[Device-radius-radsun] key accounting simple money

[Device-radius-radsun] timer response-timeout 5

[Device-radius-radsun] retry 5

[Device-radius-radsun] timer realtime-accounting 15

[Device-radius-radsun] user-name-format without-domain

[Device-radius-radsun] quit

# 配置ISP域。

[Device] domain sun

[Device-isp-sun] authentication lan-access radius-scheme radsun

[Device-isp-sun] authorization lan-access radius-scheme radsun

[Device-isp-sun] accounting lan-access radius-scheme radsun

[Device-isp-sun] quit

(2)     配置802.1X

# 配置802.1X的认证方式为CHAP。（该配置可选，缺省情况下802.1X的认证方式为CHAP）

[Device] dot1x authentication-method chap

(3)     配置端口安全

# 使能端口安全。

[Device] port-security enable

# 添加5个OUI值。（最多可添加16个，此处仅为示例。最终，端口仅允许一个与某OUI值匹配的用户通过认证）

[Device] port-security oui index 1 mac-address 1234-0100-1111

[Device] port-security oui index 2 mac-address 1234-0200-1111

[Device] port-security oui index 3 mac-address 1234-0300-1111

[Device] port-security oui index 4 mac-address 1234-0400-1111

[Device] port-security oui index 5 mac-address 1234-0500-1111

# 设置端口安全模式为userLoginWithOUI。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/1

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security port-mode userlogin-withoui

[Device-GigabitEthernet1/0/1] quit

4. 验证配置

# 查看名称为radsun的RADIUS方案的配置信息。

[Device] display radius scheme radsun

RADIUS Scheme Name  : radsun

  Index : 0

  Primary Auth Server:

    IP  : 192.168.1.2                              Port: 1812   State: Active

    VPN : Not configured

  Primary Acct Server:

    IP  : 192.168.1.3                              Port: 1813   State: Active

    VPN : Not configured

  Second Auth Server:

    IP  : 192.168.1.3                              Port: 1812   State: Active

    VPN : Not configured

  Second Acct Server:

    IP  : 192.168.1.2                              Port: 1813   State: Active

    VPN : Not configured

  Accounting-On function                     : Disabled

    retransmission times                     : 50

    retransmission interval(seconds)         : 3

  Timeout Interval(seconds)                  : 5

  Retransmission Times                       : 5

  Retransmission Times for Accounting Update : 5

  Server Quiet Period(minutes)               : 5

  Realtime Accounting Interval(minutes)      : 15

  NAS IP Address                             : Not configured

  VPN                                        : Not configured

  User Name Format                           : without-domain

# 可使用display port-security interface命令来查看端口安全的配置信息。

配置完成后，如果有802.1X用户上线，则可以通过上述显示信息看到当前端口保存的MAC地址数为1。还可以通过display dot1x命令查看该802.1X用户的在线情况。

此外，端口还允许一个MAC地址与OUI值匹配的用户通过，可以通过下述命令查看。

[Device] display mac-address interface gigabitethernet 1/0/1

MAC Address     VLAN ID   State          Port                     Aging

1234-0300-0011  1         Learned        GigabitEthernet1/0/1              Y

1.13.3  端口安全macAddressElseUserLoginSecure模式配置举例

1. 组网需求

客户端通过端口GigabitEthernet1/0/1连接到Device上，Device通过RADIUS服务器对客户端进行身份认证。如果认证成功，客户端被授权允许访问Internet资源。

·     可以有多个MAC认证用户接入；

·     如果是802.1X用户请求认证，先进行MAC地址认证，MAC地址认证失败，再进行802.1X认证。最多只允许一个802.1X用户接入；

·     MAC地址认证设置用户名格式为用户MAC地址的形式；

·     上线的MAC地址认证用户和802.1X认证用户总和不能超过64个；

·     为防止报文发往未知目的MAC地址，启动ntkonly方式的Need To Know特性。

2. 组网图

图1-3 端口安全macAddressElseUserLoginSecure模式组网图

3. 配置步骤

# 使能端口安全。

<Device> system-view

[Device] port-security enable

# 配置MAC认证的用户名和密码，使用带连字符“-”的MAC地址格式，其中字母大写。

[Device] mac-authentication user-name-format mac-address with-hyphen uppercase

# 配置MAC地址认证用户所使用的ISP域。

[Device] mac-authentication domain sun

# 配置802.1X的认证方式为CHAP。（该配置可选，缺省情况下802.1X的认证方式为CHAP）

[Device] dot1x authentication-method chap

# 设置端口安全允许的最大MAC地址数为64。

[Device] interface gigabitethernet 1/0/1

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security max-mac-count 64

# 设置端口安全模式为macAddressElseUserLoginSecure。

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security port-mode mac-else-userlogin-secure

# 设置端口Need To Know模式为ntkonly。

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security ntk-mode ntkonly

[Device-GigabitEthernet1/0/1] quit

4. 验证配置

# 可使用display port-security interface命令来查看端口安全的配置信息。

配置完成后，如果有用户认证上线，则可以通过display mac-authentication interface和display dot1x interface命令分别看到当前端口上的用户的MAC地址认证信息和802.1X认证信息。

此外，因为设置了Need To Know特性，目的MAC地址未知、广播和多播报文都被丢弃。

1.14  常见配置错误举例

1.14.1  端口安全模式无法设置

1. 故障现象

无法设置端口的端口安全模式。

2. 故障分析

在当前端口的端口安全模式已配置的情况下，无法直接对端口安全模式进行设置。

3. 处理过程

首先设置端口安全模式为noRestrictions状态，再设置新的端口安全模式。

[Device-GigabitEthernet1/0/1] undo port-security port-mode

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security port-mode autolearn

1.14.2  无法配置安全MAC地址

1. 故障现象

无法配置安全MAC地址。

2. 故障分析

端口安全模式为非autoLearn时，不能对安全MAC地址进行设置。

3. 处理过程

设置端口安全模式为autoLearn状态。

[Device-GigabitEthernet1/0/1] undo port-security port-mode

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security max-mac-count 64

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security port-mode autolearn

[Device-GigabitEthernet1/0/1] port-security mac-address security 1-1-2 vlan 1