區域網路中IP位址衝突的探討！

[psac]

我們知道，對於在Internet和Intranet網路上，使用TCP/IP傳輸協定時每台主機必須具有獨立的IP位址，有了IP位址的主機才能與網路上的其它主機進行通訊。隨著網路套用大力推廣，網路客戶急劇膨脹，由於靜態IP位址分配，IP位址衝突的麻煩相繼而來。



IP位址衝突造成了很壞的影響，首先，網路客戶不能正常工作，只要網路上存在衝突的機器，只要電源開啟，在客戶端機上都會頻繁出現位址衝突的提示：「如果網路上某項套用的安全原則（諸如訪問權限，存取控制等）是關於IP位址進行的，這種非法的IP用戶會對套用系統的安全造成了嚴重威脅。


　　分析原因


　　出現問題有時並不能及時發現，只有在相互衝突的網路客戶同時都在開機狀態時才能顯露出問題，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位址衝突。


　　1、很多用戶對TCP/IP並不瞭解，不知道「IP位址」、「子網路遮罩」、「預設網路閘道」等參數如何設定，有時用戶不是從管理員處得到的上述參數的訊息，或者是用戶無意修改了這些訊息；

2、管理員或用戶根據管理員提供的上述參數進行設定時，由於失誤造成參數輸錯；

3、在客戶端機維修偵錯時，維修人員使用臨時IP位址套用造成；


4、有人竊用他人的IP位址。


　　解決方法



　　接到衝突報告後，我們首先確定衝突發生的VLAN。通過IP規劃的vlan定義，和衝突的IP位址，找到衝突位址所在的網段。這對成功地找到網路卡MAC位址很關鍵，因為有些網路指令不能跨網段存取。


　　首先將客戶端機與網路隔離，讓非法的IP位址的微機在網上執行，網管員便可以設法找到它了。套用網路測試指令有ping指令和arp指令。使用ping指令，假設衝突的IP位址為10.119.40.40，在msdos視窗，指令格式如下，其中斜體部分是指令結果。


　　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這台機器，是出於兩個目的，首先我們要知道我們要找的機器確實在網路上，其次，我們要知道這台機器的網路卡的MAC位址，那麼我們如何知道它的MAC位址哪？

這就需要使用第二個指令arp：arp指令只能在某一個VLAN中使用有效，它是低層傳輸協定，並不能跨路由。





　　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

　　以上列表表示出衝突IP位址10.119.40.40 處網路卡的MAC位址為00-00-21-34-63-56。


接下來我們要找的是MAC位址為00-00-21-34-63-56的網路卡的具體物理位置。
　　網路簡介中已經說明，每台客戶端機的網路卡直接連線到第二級交換機上，接下來面對大量的乙太網交換機，我們要搜尋是衝突MAC所對應交換機連接阜。





本網路中與客戶連接的設備是Bay的303/304，本文以303為例，描述如何搜尋某一個MAC位址所在的連接阜位置。Bay303的網管有多種方式，下面僅以Web瀏覽器方式描述搜尋非法MAC的方法。


　　在搜尋之前，首先要確定VLAN內的交換機位置，查出這些交換機的IP位址，使用交換機位址可以訪問該交換機的網管訊息。


　　* 在網管員的電腦上啟動瀏覽器

　　* 按鍵輸入交換機的IP位址

　　* 提示登入訊息後輸入用戶名和密碼

　　* 進入「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。

　　此時你可以看到索引的第4項，它正是我們要搜尋的MAC位址，它的連接阜號為2。

根據綜合布線資料，可以搜尋出相應的訊息點的物理位置，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，在實際工作中我們要搜尋很多台交換機，才能找到我們要找的MAC位址，當VLAN中存在大量的交換機時，我們需要在這些交換機中逐個去搜尋，直到找到為止，這是一個相當煩瑣的事情。




　　對於某一交換機的連接阜中存在下聯交換機的情況，因為交換機支持多個MAC位址，會在上級的MAC表中有下級MAC的記載，所以首先搜尋上級交換機MAC表，確定較具體位置後再去搜尋下一級交換機，這樣會大幅度地縮減搜尋範圍。

　　管理原則
　　對於區域網路來講此類IP位址衝突的問題會經常出現，用戶規模越大，搜尋工作就越困難，所以網路管理員必須深思加以解決。目前有兩種方案，一是使用動態IP位址分配（DHCP），另一種方案是使用靜態位址分配，但必須加強MAC位址的管理。



　　用動態IP位址分配（DHCP）的最大優點是客戶端網路的組態非常簡單，在沒有管理員的說明 和干預的情況下，用戶自己便可以對網路進行連接設定。但是，因為IP位址是動態分配的，網管員不能從IP位址上鑒定客戶的身份，相應的IP層管理將失去作用。而且使用動態IP位址分配需要設定額外DHCP伺服器。


　　使用靜態IP位址分配可以對各部門進行合理的IP位址規劃，能夠在第三層上方便地跟蹤管理，如果我們通過加強對MAC位址的管理，同樣也會有效地解決這一問題。



　　在網路用戶連網的同時，建立IP位址和MAC位址的訊息檔案，自始至終地對區域網路客戶執行嚴格的管理、登記制度，將每個用戶的IP位址、MAC位址、上聯連接阜、物理位置和用戶身份等訊息記錄在網路管理員的資料庫中。


試想，在我們上述的案例中，如果知道了非法用戶的MAC位址後，我們可以從管理員資料庫中進行查尋，如果我們對MAC位址記錄全面，我們便可以立即找到具體的使用人的訊息，這會節省我們大量寶貴時間，避免大海撈針的煩惱。同時我們對於某些套用應避免使用IP位址來進行權限限制，如果我們從MAC位址上進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位址的僥倖行為。