局域網(wǎng)IP沖突問題的探討

2019-11-05 03:07:14

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供稿：網(wǎng)友

　　網(wǎng)絡(luò)簡介
　　作為典型的企業(yè)網(wǎng)架構(gòu)，本單位網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大致分為三級，并全部采用北電產(chǎn)品。第一級由ATM交換機(jī)組成，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、多媒體工作站等工作在主干網(wǎng)絡(luò)上，第二級由大量的以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)成，對第三級桌面提供高密度端口。并根據(jù)劃分出的VLAN（Vitual Local Area Network）提供實(shí)際的VLAN端口。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用TCP/ip，IP地址規(guī)劃使用靜態(tài)IP地址分配，由網(wǎng)管員統(tǒng)一規(guī)劃。
　　
　　問題的提出
　　我們知道，對于在Internet和Intranet網(wǎng)絡(luò)上，使用TCP/IP協(xié)議時每臺主機(jī)必須具有獨(dú)立的IP地址，有了IP地址的主機(jī)才能與網(wǎng)絡(luò)上的其它主機(jī)進(jìn)行通訊。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用大力推廣，網(wǎng)絡(luò)客戶急劇膨脹，由于靜態(tài)IP地址分配，IP地址沖突的麻煩相繼而來。IP地址沖突造成了很壞的影響，首先，網(wǎng)絡(luò)客戶不能正常工作，只要網(wǎng)絡(luò)上存在沖突的機(jī)器，只要電源打開，在客戶機(jī)上都會頻繁出現(xiàn)地址沖突的提示：“假如網(wǎng)絡(luò)上某項應(yīng)用的安全策略（諸如訪問權(quán)限，存取控制等）是基于IP地址進(jìn)行的，這種非法的IP用戶會對應(yīng)用系統(tǒng)的安全造成了嚴(yán)重威脅。
　　
　　分析原因
　　出現(xiàn)問題有時并不能及時發(fā)現(xiàn)，只有在相互沖突的網(wǎng)絡(luò)客戶同時都在開機(jī)狀態(tài)時才能顯露出問題，所以具有相當(dāng)?shù)碾[蔽性。分析原因有如下幾種情況可以造成IP地址沖突。
　　1、很多用戶對TCP/IP并不了解，不知道“IP地址”、“子網(wǎng)掩碼”、“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”等參數(shù)如何設(shè)置，有時用戶不是從治理員處得到的上述參數(shù)的信息，或者是用戶無意修改了這些信息；2、治理員或用戶根據(jù)治理員提供的上述參數(shù)進(jìn)行設(shè)置時，由于失誤造成參數(shù)輸錯；3、在客戶機(jī)維修調(diào)試時，維修人員使用臨時IP地址應(yīng)用造成；4、有人竊用他人的IP地址。
　　
　　解決方法
　　接到?jīng)_突報告后，我們首先確定沖突發(fā)生的VLAN。通過IP規(guī)劃的vlan定義，和沖突的IP地址，找到?jīng)_突地址所在的網(wǎng)段。這對成功地找到網(wǎng)卡MAC地址很要害，因為有些網(wǎng)絡(luò)命令不能跨網(wǎng)段存取。
　　首先將客戶機(jī)與網(wǎng)絡(luò)隔離，讓非法的IP地址的微機(jī)在網(wǎng)上運(yùn)行，網(wǎng)管員便可以設(shè)法找到它了。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)測試命令有ping命令和arp命令。使用ping命令，假設(shè)沖突的IP地址為10.119.40.40，在msdos窗口，命令格式如下，其中斜體部分是命令結(jié)果。
　　C:/WIDOWS/〉ping 10.119.40.40
　　Request timed out
　　Reply from 10.119.40.40 : bytes=32 time〈1ms TTL=128 略
　　我們之所以要ping這臺機(jī)器，是出于兩個目的，首先我們要知道我們要找的機(jī)器確實(shí)在網(wǎng)絡(luò)上，其次，我們要知道這臺機(jī)器的網(wǎng)卡的MAC地址，那么我們?nèi)绾沃浪腗AC地址哪？這就需要使用第二個命令arp：arp命令只能在某一個VLAN中使用有效，它是低層協(xié)議，并不能跨路由。
　　C:/WIDOWS/〉arp -a
　　Interface: ...... on Inerface ......
　　Internet Address/Physical Address/Type
　　10.119.40.40/00-00-21-34-63-56/ dynamic 以下略
　　以上列表表示出沖突IP地址10.119.40.40 處網(wǎng)卡的MAC地址為00-00-21-34-63-56。接下來我們要找的是MAC地址為00-00-21-34-63-56的網(wǎng)卡的具體物理位置。
　　網(wǎng)絡(luò)簡介中已經(jīng)說明，每臺客戶機(jī)的網(wǎng)卡直接連接到第二級交換機(jī)上，接下來面對大量的以太網(wǎng)交換機(jī)，我們要查找是沖突MAC所對應(yīng)交換機(jī)端口。本網(wǎng)絡(luò)中與客戶連接的設(shè)備是Bay的303/304，本文以303為例，描述如何查找某一個MAC地址所在的端口位置。Bay303的網(wǎng)管有多種方式，下面僅以Web瀏覽器方式描述查找非法MAC的方法。
　　在查找之前，首先要確定VLAN內(nèi)的交換機(jī)位置，查出這些交換機(jī)的IP地址，使用交換機(jī)地址可以訪問該交換機(jī)的網(wǎng)管信息。
　　* 在網(wǎng)管員的機(jī)器上啟動瀏覽器
　　* 鍵入交換機(jī)的IP地址
　　* 提示登陸信息后輸入用戶名和密碼
　　* 進(jìn)入“MAC Address Table”選項
　　顯示表格如下：
　　index/mac address/learned on port/learning method/filter packets to this address 1
　　00:00:21:34:63:56
　　13
　　dynamic
　　no
　　
　　2
　　00:00:81:65:c3:a0
　　n/a
　　static
　　no
　　
　　3
　　00:00:a2:f7:c3:e4
　　25
　　dynamic
　　no
　　
　　4
　　00:00:21:34:63:56
　　2
　　dynamic
　　no
　　
　　此時你可以看到索引的第4項，它正是我們要查找的MAC地址，它的端口號為2。根據(jù)綜合布線資料，可以查找出相應(yīng)的信息點(diǎn)的物理位置，從而定位到所連接的微機(jī)位置。當(dāng)然，在此是針對特有的交換機(jī)所舉的例子，在實(shí)際工作中我們要查找很多臺交換機(jī)，才能找到我們要找的MAC地址，當(dāng)VLAN中存在大量的交換機(jī)時，我們需要在這些交換機(jī)中逐個去查找，直到找到為止，這是一個相當(dāng)煩瑣的事情。
　　對于某一交換機(jī)的端口中存在下聯(lián)交換機(jī)的情況，因為交換機(jī)支持多個MAC地址，會在上級的MAC表中有下級MAC的記載，所以首先查找上級交換機(jī)MAC表，確定較具體位置后再去查找下一級交換機(jī)，這樣會大幅度地縮減查找范圍。
　　
　　治理策略
　　對于局域網(wǎng)來講此類IP地址沖突的問題會經(jīng)常出現(xiàn)，用戶規(guī)模越大，查找工作就越困難，所以網(wǎng)絡(luò)治理員必須深思加以解決。目前有兩種方案，一是使用動態(tài)IP地址分配（DHCP），另一種方案是使用靜態(tài)地址分配，但必須加強(qiáng)MAC地址的治理。
　　用動態(tài)IP地址分配（DHCP）的最大優(yōu)點(diǎn)是客戶端網(wǎng)絡(luò)的配置非常簡單，在沒有治理員的幫助和干預(yù)的情況下，用戶自己便可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接設(shè)置。但是，因為IP地址是動態(tài)分配的，網(wǎng)管員不能從IP地址上鑒定客戶的身份，相應(yīng)的IP層治理將失去作用。而且使用動態(tài)IP地址分配需要設(shè)置額外DHCP服務(wù)器。
　　使用靜態(tài)IP地址分配可以對各部門進(jìn)行合理的IP地址規(guī)劃，能夠在第三層上方便地跟蹤治理，假如我們通過加強(qiáng)對MAC地址的治理，同樣也會有效地解決這一問題。
　　在網(wǎng)絡(luò)用戶連網(wǎng)的同時，建立IP地址和MAC地址的信息檔案，自始至終地對局域網(wǎng)客戶執(zhí)行嚴(yán)格的治理、登記制度，將每個用戶的IP地址、MAC地址、上聯(lián)端口、物理位置和用戶身份等信息記錄在網(wǎng)絡(luò)治理員的數(shù)據(jù)庫中。試想，在我們上述的案例中，假如知道了非法用戶的MAC地址后，我們可以從治理員數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查尋，假如我們對MAC地址記錄全面，我們便可以立即找到具體的使用人的信息，這會節(jié)省我們大量寶貴時間，避免大海撈針的煩惱。同時我們對于某些應(yīng)用應(yīng)避免使用IP地址來進(jìn)行權(quán)限限制，假如我們從MAC地址上進(jìn)行限制相對來說要安全的多，這樣可以有效地防止有人竊取IP地址的僥幸行為。

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