Port-Security 총 발표 내용

1. Port-Security란?

Port-Security는 스위치의 특정 포트에 접속할 수 있는 MAC 주소의 개수 또는 특정 MAC 주소를 제한하는 Layer 2 보안 기능

스위치는 기본적으로 포트에 연결된 장비의 MAC 주소를 자동 학습

하지만 이 동작을 그대로 두면 허가되지 않은 장비가 포트에 연결되어도 스위치가 해당 MAC 주소를 학습하고 통신을 허용할 수 있음

Port-Security 적용 시 특정 포트에서 허용할 MAC 주소 수 제한 또는 특정 MAC 주소만 통신 허용

Port-Security

→ 스위치 포트에 들어오는 Source MAC 주소를 기준으로 접근을 제한하는 기능

검사 기준

→ Destination MAC이 아니라 Source MAC

목적

→ 이 포트로 들어오는 장비의 MAC 주소가 허용된 MAC인지 확인

2. Port-Security가 필요한 이유

일반 스위치 포트는 연결된 장비의 MAC 주소를 자동 학습

문제 상황

Port-Security의 역할

3. Port-Security 동작 큰그림

  1. 스위치 포트에 Port-Security 활성화
  2. 해당 포트로 들어오는 프레임의 Source MAC 주소 확인
  3. 허용된 MAC 주소이면 통신 허용
  4. 허용되지 않은 MAC 주소이면 위반 처리
  5. 허용 MAC 주소 개수를 초과해도 위반 처리
  6. 위반 발생 시 Violation Mode에 따라 처리: 폐기, 기록, 포트 차단

예시

Gi1/0 포트에 maximum 1 설정

PC1 연결 → PC1 MAC 주소 학습

이후 PC2를 같은 포트에 연결

PC2의 Source MAC 주소 유입

허용된 MAC 주소가 아님

결과 → Port-Security 위반 처리

4. Port-Security의 실효성

Port-Security는 모든 보안 공격을 막는 기능은 아니지만, 고정 단말 환경에서 효과적

효과적인 환경

실효성

주의점

5. 핵심 용어 정리

6. Port-Security 핵심 설정 요소

7. Maximum 설정

Maximum은 포트 하나에 몇 개의 MAC 주소를 허용할 것인지 정하는 설정

conf t
interface gi1/0
switchport port-security maximum 1
end

의미

8. MAC 주소 등록 방식

9. Static MAC

Static MAC은 관리자가 직접 허용할 MAC 주소를 지정하는 방식

conf t
interface gi1/0
switchport port-security mac-address 0011.2233.4455
end

특징

10. Sticky MAC

Sticky MAC은 처음 연결된 장비의 MAC 주소를 자동 학습하는 방식

conf t
interface gi1/0
switchport port-security mac-address sticky
end

특징

예시 흐름

  1. PC1 연결
  2. PC1에서 통신 발생
  3. 스위치가 PC1의 Source MAC 주소 학습
  4. PC1 MAC 주소를 Secure MAC으로 등록
  5. 이후 다른 MAC 주소가 들어오면 위반 처리

11. Dynamic MAC

Dynamic MAC은 스위치가 MAC 주소를 자동 학습하지만 설정에 저장하지 않는 방식

12. Running-config와 Startup-config

running-config

→ 현재 장비가 동작 중에 사용하고 있는 설정

→ 지금 적용 중인 설정

→ 재부팅 시 사라질 수 있는 설정

startup-config

→ 장비가 부팅될 때 불러오는 저장 설정

→ 재부팅 후에도 유지되는 설정

Sticky MAC은 학습한 MAC 주소를 running-config에 기록

재부팅 후에도 유지하려면 startup-config로 저장 필요

copy running-config startup-config

또는

wr

의미 → 현재 적용 중인 running-config를 부팅 설정인 startup-config로 저장

13. Violation Mode

Violation Mode는 허용되지 않은 MAC 주소가 들어왔을 때 스위치가 어떻게 처리할지 정하는 설정

Protect

conf t
interface gi1/0
switchport port-security violation protect
end

Restrict

conf t
interface gi1/0
switchport port-security violation restrict
end

Shutdown

conf t
interface gi1/0
switchport port-security violation shutdown
end

Violation Mode 요약

Protect → 조용히 폐기

Restrict → 폐기 + 기록

Shutdown → 포트 차단

14. Err-disabled 상태

Err-disabled는 스위치가 보안 위반이나 오류를 감지해서 포트를 강제로 차단한 상태

Port-Security에서 violation shutdown 모드 사용 시 발생 가능

show interfaces status err-disabled
show interfaces gi1/0 status

15. Err-disabled 수동 복구

err-disabled 상태가 된 포트는 일반적으로 수동 복구 필요

conf t
interface gi1/0
shutdown
no shutdown
end
위반 장비가 계속 연결되어 있으면 복구 후 다시 위반 발생 가능

16. Err-disabled 자동 복구

Port-Security 위반으로 err-disabled가 된 포트를 일정 시간 후 자동 복구하는 설정

conf t
errdisable recovery cause psecure-violation
errdisable recovery interval 300
end
show errdisable recovery

자동 복구 후 재위반 여부

예시 흐름

  1. PC1 MAC만 허용된 상태
  2. PC2 연결
  3. Port-Security 위반 발생
  4. 포트 err-disabled 전환
  5. 300초 후 자동 복구
  6. PC2가 계속 연결된 상태
  7. 다시 위반 발생
  8. 다시 err-disabled 전환

17. Aging

Aging은 학습된 Secure MAC 주소를 일정 시간이 지나면 삭제하는 기능

사용 상황

Aging 방식

conf t
interface gi1/0
switchport port-security aging time 10
switchport port-security aging type inactivity
end

의미 → 10분 동안 해당 MAC 주소에서 트래픽이 없으면 Secure MAC 정보 삭제

18. Access Port / Trunk Port에서의 사용

Port-Security는 포트 역할이 명확해야 정상 동작

일반적인 적용 위치 → 사용자 PC가 연결되는 Access Port 중심

Access Port 설정

conf t
interface gi1/0
switchport mode access
end

Trunk Port 설정

conf t
interface gi1/0
switchport mode trunk
end
Dynamic Auto 또는 Dynamic Desirable 상태에서는 부적합
포트가 Access로 동작할지 Trunk로 동작할지 자동 협상에 따라 달라질 수 있음
Port-Security 적용 전 포트 모드 고정 권장
switchport mode dynamic auto
switchport mode dynamic desirable

19. 기본 설정 예시

Access Port + Sticky MAC + Shutdown 모드 기준

conf t
vlan 10
name USERS

interface gi1/0
switchport mode access
switchport access vlan 10
switchport port-security
switchport port-security maximum 1
switchport port-security mac-address sticky
switchport port-security violation shutdown
no shutdown
end

명령어 의미

20. 상태 확인 명령어

show port-security
show port-security interface gi1/0
show port-security address
show running-config interface gi1/0
show interfaces gi1/0 status
show interfaces status err-disabled
show errdisable recovery
show logging

확인 내용

21. ARP와 ARP Spoofing 설명

이 부분은 Port-Security 한계 설명에서 사용

ARP란?

ARP 동작

  1. PC1이 PC2의 IP 주소는 알고 있지만 MAC 주소는 모르는 상태
  2. PC1이 ARP Request 전송 → “192.168.10.20을 가진 장비의 MAC 주소는 무엇인가?”
  3. ARP Request는 Broadcast로 전송
  4. PC2가 ARP Reply 응답 → “192.168.10.20은 내 IP이고 내 MAC 주소는 BB-BB...”
  5. PC1은 PC2의 IP-MAC 정보를 ARP Cache에 저장
  6. 이후 PC1은 PC2의 MAC 주소를 이용해 통신

ARP Spoofing이란?

Port-Security와의 관계

22. Port-Security의 한계

Port-Security는 MAC 주소 기반 보안 기능

한계

정리

Port-Security → 허가되지 않은 MAC 주소 접속 제한에는 효과적

하지만 → MAC 주소를 속이는 공격에는 한계

ARP 정보를 속이는 공격 자체 방어 불가

IP 정보를 속이는 공격 자체 방어 불가

사용자 신원 인증 기능 없음