如何解決局域網(wǎng)IP沖突

網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)介

作為典型的企業(yè)網(wǎng)架構，本單位網(wǎng)絡(luò )拓撲結構大致分為三級，并全部采用北電產(chǎn)品。第一級由ATM交換機組成，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)交換機構成，對第三級桌面提供高密度端口。并根據劃分出的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地址規劃使用靜態(tài)IP地址分配，由網(wǎng)管員統一規劃。

問(wèn)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(shí)每臺主機必須具有獨立的IP地址，有了IP地址的主機才能與網(wǎng)絡(luò )上的其它主機進(jìn)行通訊。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )應用大力推廣，網(wǎng)絡(luò )客戶(hù)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(lái)。IP地址沖突造成了很壞的影響，首先，網(wǎng)絡(luò )客戶(hù)不能正常工作，只要網(wǎng)絡(luò )上存在沖突的機器，只要電源打開(kāi)，在客戶(hù)機上都會(huì )頻繁出現地址沖突的提示：“如果網(wǎng)絡(luò )上某項應用的安全策略(諸如訪(fǎng)問(wèn)權限，存取控制等)是基于IP地址進(jìn)行的，這種非法的IP用戶(hù)會(huì )對應用系統的安全造成了嚴重威脅。

分析原因

出現問(wèn)題有時(shí)并不能及時(shí)發(fā)現，只有在相互沖突的網(wǎng)絡(luò )客戶(hù)同時(shí)都在開(kāi)機狀態(tài)時(shí)才能顯露出問(wèn)題，所以具有相當的隱蔽性。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(hù)對TCP/IP并不了解，不知道“IP地址”、“子網(wǎng)掩碼”、“默認網(wǎng)關(guān)”等參數如何設置，有時(shí)用戶(hù)不是從管理員處得到的上述參數的信息，或者是用戶(hù)無(wú)意修改了這些信息;2、管理員或用戶(hù)根據管理員提供的上述參數進(jìn)行設置時(shí)，由于失誤造成參數輸錯;3、在客戶(hù)機維修調試時(shí)，維修人員使用臨時(shí) IP地址應用造成;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(guò)IP規劃的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地址很關(guān)鍵，因為有些網(wǎng)絡(luò )命令不能跨網(wǎng)段存取。

首先將客戶(hù)機與網(wǎng)絡(luò )隔離，讓非法的IP地址的微機在網(wǎng)上運行，網(wǎng)管員便可以設法找到它了。應用網(wǎng)絡(luò )測試命令有ping命令和arp命令。使用ping命令，假設沖突的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這臺機器，是出于兩個(gè)目的，首先我們要知道我們要找的機器確實(shí)在網(wǎng)絡(luò )上，其次，我們要知道這臺機器的網(wǎng)卡的MAC地址，那么我們如何知道它的MAC地址哪?這就需要使用第二個(gè)命令arp：arp命令只能在某一個(gè)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(lái)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(jiǎn)介中已經(jīng)說(shuō)明，每臺客戶(hù)機的網(wǎng)卡直接連接到第二級交換機上，接下來(lái)面對大量的以太網(wǎng)交換機，我們要查找是沖突MAC所對應交換機端口。本網(wǎng)絡(luò )中與客戶(hù)連接的設備是Bay的303/304，本文以303為例，描述如何查找某一個(gè)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內的交換機位置，查出這些交換機的IP地址，使用交換機地址可以訪(fǎng)問(wèn)該交換機的網(wǎng)管信息。

* 在網(wǎng)管員的機器上啟動(dòng)瀏覽器

* 鍵入交換機的IP地址

* 提示登陸信息后輸入用戶(hù)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

以下略。

此時(shí)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。根據綜合布線(xiàn)資料，可以查找出相應的信息點(diǎn)的物理位置，從而定位到所連接的微機位置。當然，在此是針對特有的交換機所舉的例子，在實(shí)際工作中我們要查找很多臺交換機，才能找到我們要找的MAC地址，當VLAN中存在大量的交換機時(shí)，我們需要在這些交換機中逐個(gè)去查找，直到找到為止，這是一個(gè)相當煩瑣的事情。

對于某一交換機的端口中存在下聯(lián)交換機的情況，因為交換機支持多個(gè)MAC地址，會(huì )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MAC表，確定較具體位置后再去查找下一級交換機，這樣會(huì )大幅度地縮減查找范圍。

管理策略

對于局域網(wǎng)來(lái)講此類(lèi)IP地址沖突的問(wèn)題會(huì )經(jīng)常出現，用戶(hù)規模越大，查找工作就越困難，所以網(wǎng)絡(luò )管理員必須深思加以解決。目前有兩種方案，一是使用動(dòng)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MAC地址的管理。

用動(dòng)態(tài)IP地址分配(DHCP)的最大優(yōu)點(diǎn)是客戶(hù)端網(wǎng)絡(luò )的配置非常簡(jiǎn)單，在沒(méi)有管理員的幫助和干預的情況下，用戶(hù)自己便可以對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接設置。但是，因為IP地址是動(dòng)態(tài)分配的，網(wǎng)管員不能從IP地址上鑒定客戶(hù)的身份，相應的IP層管理將失去作用。而且使用動(dòng)態(tài)IP地址分配需要設置額外DHCP服務(wù)器。

使用靜態(tài)IP地址分配可以對各部門(mén)進(jìn)行合理的IP地址規劃，能夠在第三層上方便地跟蹤管理，如果我們通過(guò)加強對MAC地址的管理，同樣也會(huì )有效地解決這一問(wèn)題。

在網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)連網(wǎng)的同時(shí)，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(hù)執行嚴格的管、登記制度，將每個(gè)用戶(hù)的IP地址、MAC地址、上聯(lián)端口、物理位置和用戶(hù)身份等信息記錄在網(wǎng)絡(luò )管理員的數據庫中。試想，在我們上述的案例中，如果知道了非法用戶(hù)的MAC地址后，我們可以從管理員數據庫中進(jìn)行查尋，如果我們對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(huì )節省我們大量寶貴時(shí)間，避免大海撈針的煩惱。同時(shí)我們對于某些應用應避免使用IP地址來(lái)進(jìn)行權限限制，如果我們從MAC地址上進(jìn)行限制相對來(lái)說(shuō)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。