如何解决局域网IP冲突问题

韩冰

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网络简介 & R6 L3 h* w" h" M& H7 L 　　作为典型的企业网架构，本单位网络拓扑结构大致分为三级，并全部采用北电产品。第一级由ATM交换机组成，网络服务器、多媒体工作站等工作在主干网络上，第二级由大量的以太网交换机构成，对第三级桌面提供高密度端口。并根据划分出的VLAN（Vitual Local Area Network）提供实际的VLAN端口。网络协议采用TCP/IP，IP地址规划使用静态IP地址分配，由网管员统一规划。 ( @1 }- U; q* E3 m4 v & E6 W5 J, N/ f　　问题的提出 4 U- ]) G" J" Y/ V$ A! {0 A, U 　　我们知道，对于在Internet和Intranet网络上，使用TCP/IP协议时每台主机必须具有独立的IP地址，有了IP地址的主机才能与网络上的其它主机进行通讯。随着网络应用大力推广，网络客户急剧膨胀，由于静态IP地址分配，IP地址冲突的麻烦相继而来。IP地址冲突造成了很坏的影响，首先，网络客户不能正常工作，只要网络上存在冲突的机器，只要电源打开，在客户机上都会频繁出现地址冲突的提示：“如果网络上某项应用的安全策略（诸如访问权限，存取控制等）是基于IP地址进行的，这种非法的IP用户会对应用系统的安全造成了严重威胁。 ! y3 K/ `4 B3 K8 E/ G: o! M* y 8 H; z. P8 J. N8 O$ M( `; n' B # |& |9 O4 ^: q; l) C# E& y . V, q i- Q( b- h/ E　　分析原因 & w3 y" u" S% w! U + \: _; G# y- N# z4 i: {7 Q' E) k , M4 k6 _6 q! [2 R 　　出现问题有时并不能及时发现，只有在相互冲突的网络客户同时都在开机状态时才能显露出问题，所以具有相当的隐蔽性。分析原因有如下几种情况可以造成IP地址冲突。 5 Z' G4 _: e+ y$ n( a + J- Z7 B9 `9 D7 W3 W; {+ L 　　1、很多用户对TCP/IP并不了解，不知道“IP地址”、“子网掩码”、“默认网关”等参数如何设置，有时用户不是从管理员处得到的上述参数的信息，或者是用户无意修改了这些信息；2、管理员或用户根据管理员提供的上述参数进行设置时，由于失误造成参数输错；3、在客户机维修调试时，维修人员使用临时IP地址应用造成；4、有人窃用他人的IP地址。 + U. E# x# D- T 　　解决方法 ; _4 i3 X7 C8 g+ M8 L/ K; g 5 d& O% Q- F; b, Y　　接到冲突报告后，我们首先确定冲突发生的VLAN。通过IP规划的vlan定义，和冲突的IP地址，找到冲突地址所在的网段。这对成功地找到网卡MAC地址很关键，因为有些网络命令不能跨网段存取。 ; A# g/ u* O! _1 n. d$ D) ` - q! g6 Y4 L2 V　　首先将客户机与网络隔离，让非法的IP地址的微机在网上运行，网管员便可以设法找到它了。应用网络测试命令有ping命令和arp命令。使用ping命令，假设冲突的IP地址为10.119.40.40，在msdos窗口，命令格式如下，其中斜体部分是命令结果。 . ^* k5 q" A" m: R9 K 5 `! f4 ?# ?/ W. ]% G / Z: N# o9 P% n! s! j8 N3 P4 g　　C:\WIDOWS\〉ping 10.119.40.40 |0 U, q0 `. b% M 0 C1 G* W+ H0 O, g. P8 [- s　　Request timed out ) G5 v3 N, T$ r* `* s 4 w% @, u. {4 {! h 　　Reply from 10.119.40.40 : bytes=32 time〈1ms TTL=128 略 4 a2 A; W9 A2 x2 b 　　我们之所以要ping这台机器，是出于两个目的，首先我们要知道我们要找的机器确实在网络上，其次，我们要知道这台机器的网卡的MAC地址，那么我们如何知道它的MAC地址哪？这就需要使用第二个命令arp：arp命令只能在某一个VLAN中使用有效，它是低层协议，并不能跨路由。 1 Q ?% r" [( }2 k' }* v 　　C:\WIDOWS\〉arp -a 1 m: h) _" B) d. L 　　Interface: ...... on Inerface ...... 3 E# E' c$ j4 u8 p; \7 } 5 R( R8 B6 k. O1 n , e( e- w p! L$ @　　Internet Address/Physical Address/Type ' I: @" z) c2 c; ~- Z 　　10.119.40.40/00-00-21-34-63-56/ dynamic 以下略 * A4 O v1 R2 Y2 g/ ` ) g1 D2 ~3 ]5 m7 y( ~. A K/ U　　以上列表表示出冲突IP地址10.119.40.40 处网卡的MAC地址为00-00-21-34-63-56。接下来我们要找的是MAC地址为00-00-21-34-63-56的网卡的具体物理位置。 　　网络简介中已经说明，每台客户机的网卡直接连接到第二级交换机上，接下来面对大量的以太网交换机，我们要查找是冲突MAC所对应交换机端口。本网络中与客户连接的设备是Bay的303/304，本文以303为例，描述如何查找某一个MAC地址所在的端口位置。Bay303的网管有多种方式，下面仅以Web浏览器方式描述查找非法MAC的方法。 0 C4 b1 o. c+ ?/ m+ ~% W3 m 0 a: P! o2 O+ Q: ` L5 ?5 g. n* n6 z　　在查找之前，首先要确定VLAN内的交换机位置，查出这些交换机的IP地址，使用交换机地址可以访问该交换机的网管信息。 & e% r5 ?, l T6 n g( ^ / r' a, p# ^: }* C$ G: c; d 　　* 在网管员的机器上启动浏览器 & u" {' F. i2 e9 d) k/ v$ _1 z ( u j* A% C7 m % u0 I6 M/ w$ H3 r 4 v. V y/ }- \( } i　　* 键入交换机的IP地址 ( x9 p9 y2 ^3 K9 \% |9 D1 Q; ]! D J: B% s+ N/ d , W# g% }( m* P4 d+ T6 q- N2 P' s　　* 提示登陆信息后输入用户名和密码 $ Q) ~8 J. i' _6 ? 　　* 进入“MAC Address Table”选项 & x5 o; e" M- ~8 d0 G* g B 5 P4 d. a! j$ w6 l; J8 Z 　　显示表格如下： 3 f s1 I$ ~) A6 y9 x. D: W 3 t3 _/ @3 i7 n9 j8 Z' c " q/ s; a2 u/ F/ K6 g7 aIndex/MAC address/Learned on Port/Learning Method/Filter Packets to this Address 1 f& a+ b$ f* ]# _/ D3 j2 T% {/ D ( ~6 m& W: G) @+ y9 C0 s00:00:21:34:63:56 9 e+ Y) y0 Z. ~1 d, k- J13 2 U$ j) k7 g$ c( h7 M0 SDynamic . o/ D, b1 N- L( q* ^ " G1 t( l; V( l1 HNo ( F7 c7 a8 X% L: H; ^; n/ e + g4 y$ e; `8 K* L" {2 - L y6 Q* c/ b* ? 00:00:81:65:c3:a0 # S, L( P7 y4 `2 J5 Q0 ]; cN/A Static 6 f; |/ Y. A1 w4 g: I: T3 o No * e# E. Y8 W! B+ B# j4 X% R ! J* O# r) J1 U1 J" w# T . U8 D1 ~% V6 E3 r! B1 l6 i; z6 e3 00:00:a2:f7:c3:e4 ) \/ v& j$ y' y% A0 y + \8 I3 \9 \7 K& Z& H$ Y' z8 @25 ) F! r+ }' Z& O2 J. UDynamic / }! Z' P# W: SNo . p9 `7 G* s1 B& D5 L; G: R/ w4 m 4 00:00:21:34:63:56 2 # S& A: Q# F" |4 G$ ~7 x% s 6 x# T5 a+ \! W, DDynamic 7 H8 E% K8 e- [. k7 C4 _ No 6 _6 v% l" R/ ^8 S [ 9 v( e0 F( P% t 4 s) W$ j% Z7 O( ~/ h( [ 以下略。 　　此时你可以看到索引的第4项，它正是我们要查找的MAC地址，它的端口号为2。根据综合布线资料，可以查找出相应的信息点的物理位置，从而定位到所连接的微机位置。当然，在此是针对特有的交换机所举的例子，在实际工作中我们要查找很多台交换机，才能找到我们要找的MAC地址，当VLAN中存在大量的交换机时，我们需要在这些交换机中逐个去查找，直到找到为止，这是一个相当烦琐的事情。 + n8 {% q2 @1 E9 k * `9 S1 i- q! ?' B {: E/ E" c9 L 　　对于某一交换机的端口中存在下联交换机的情况，因为交换机支持多个MAC地址，会在上级的MAC表中有下级MAC的记载，所以首先查找上级交换机MAC表，确定较具体位置后再去查找下一级交换机，这样会大幅度地缩减查找范围。 6 F5 a8 w' B1 g/ x! F \$ M) w: e 7 Y% x6 C: U! Z: h: K 　　管理策略 ' W# a. p* p# C6 m 　　对于局域网来讲此类IP地址冲突的问题会经常出现，用户规模越大，查找工作就越困难，所以网络管理员必须深思加以解决。目前有两种方案，一是使用动态IP地址分配（DHCP），另一种方案是使用静态地址分配，但必须加强MAC地址的管理。 , @) d# E- d0 `) o1 i2 f3 f 6 f7 ^. u. c( m2 Q# ?　　用动态IP地址分配（DHCP）的最大优点是客户端网络的配置非常简单，在没有管理员的帮助和干预的情况下，用户自己便可以对网络进行连接设置。但是，因为IP地址是动态分配的，网管员不能从IP地址上鉴定客户的身份，相应的IP层管理将失去作用。而且使用动态IP地址分配需要设置额外DHCP服务器。 / {; ?/ I7 L- B9 [0 P. a5 j 7 c( ?- a. ?; I% T6 N 　　使用静态IP地址分配可以对各部门进行合理的IP地址规划，能够在第三层上方便地跟踪管理，如果我们通过加强对MAC地址的管理，同样也会有效地解决这一问题。 1 Y7 h1 N I; }3 q5 R 　　在网络用户连网的同时，建立IP地址和MAC地址的信息档案，自始至终地对局域网客户执行严格的管理、登记制度，将每个用户的IP地址、MAC地址、上联端口、物理位置和用户身份等信息记录在网络管理员的数据库中。试想，在我们上述的案例中，如果知道了非法用户的MAC地址后，我们可以从管理员数据库中进行查寻，如果我们对MAC地址记录全面，我们便可以立即找到具体的使用人的信息，这会节省我们大量宝贵时间，避免大海捞针的烦恼。同时我们对于某些应用应避免使用IP地址来进行权限限制，如果我们从MAC地址上进行限制相对来说要安全的多，这样可以有效地防止有人窃取IP地址的侥幸行为。

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