如何解决局域网IP冲突问题

韩冰

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网络简介 3 [" `' E3 {5 b , k% J, u5 ?. C5 y1 D　　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。 , {; O; |, z& ^1 W2 j6 r6 R . h- F0 j7 N6 b% I! f ; m. {" E1 ~/ d　　问题的提出 3 o( ]: s8 z! E y- `, P　　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。 , q4 ~6 S( n. g8 _' A % z" B% b( C7 h" t0 m ) p* l, W6 m3 g U: e# n 　　分析原因 4 z* J% a9 q) q* L2 [% A4 o 　　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。 ; S; I* K9 V+ D 2 \0 J w1 w9 ~& V `. w 5 @* Q; {! a# v; B' | % r0 v- z% p% ]* k' I　　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。 $ b; P" f; K7 S5 I1 h4 G' @4 k% p2 m$ O 　　解决方法 0 Y9 _3 [# Q3 Y. M' T! ]/ Y * m8 ]8 O# O$ x4 ]0 r& H: n' j　　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。 ' y' U0 T/ O8 y0 b! f2 h : S1 l5 ~' T- Z0 V ) A; R, r8 V, I s) m/ N2 K　　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。 ! V% u; C, o1 I8 v5 D 　　C:\WIDOWS\〉ping 10.119.40.40 8 ~2 k s; E" g% S" `* Q9 j * ?" C; t) Z8 }. ^5 E $ a- z, C3 S) I3 G! R) V" p* N9 X　　Request timed out 6 x/ R" R6 ^; ^, Y; H ( m/ w8 u4 g5 k 　　Reply from 10.119.40.40 : bytes=32 time〈1ms TTL=128 略 2 o6 z1 z: o( s1 o5 m! j. U 0 N b( x+ r9 J$ Z; p 　　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。 $ C0 j( I: ` v5 g * h( K$ x, Z5 R/ l+ [　　C:\WIDOWS\〉arp -a " b: X4 ~5 S5 t4 s5 ~; r5 ~" l+ y & N7 v; J0 }- Z4 o! ]! A+ _ 　　Interface: ...... on Inerface ...... ) V# I* m$ [' n" o 7 v7 g; Z3 ], J 　　Internet Address/Physical Address/Type . z2 }# |) X3 Z/ h . c; D% I$ h* }9 E　　10.119.40.40/00-00-21-34-63-56/ dynamic 以下略 ' v) ?, J5 f$ Z; ? 2 g5 U, B7 Q: A9 V( Z) { 9 z0 x# d( |5 n" ^　　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。 8 @+ Q5 }6 v0 Y; ?' p. L9 p 　　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。 ) K/ {4 Q3 C1 T: y, n* G& S3 s/ n 3 h" J0 b. |: i i5 F, {& Y; L: }- Z # l* T8 \! ?, F% 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。 5 R, A2 N `6 o) Q 　　* 在网管员的机器上启动浏览器 z" j1 g' g+ K' R: v 　　* 键入交换机的IP地址 ; s# i: Z1 D5 } 4 r+ {: l0 g( N/ x+ F , F% T( z! r, A, v5 T1 |8 p 　　* 提示登陆信息后输入用户名和密码 ( r* f( k% l( f- b9 g 8 O( c) l2 c4 Z+ w2 V) C- c' p 　　* 进入“MAC Address Table”选项 ! R% g5 p D! N1 z; k * K- m# N- u# R2 q h 　　显示表格如下： 6 d2 E$ C& A6 \/ C$ B- q5 y# ]% a5 ^ 3 d0 D8 `5 k2 F ! ]+ B$ a& w: B, M- n+ | 7 r9 o! F- D7 f" z% C. tIndex/MAC address/Learned on Port/Learning Method/Filter Packets to this Address 1 0 U1 N% f& {* q$ M: q1 h) G- z00:00:21:34:63:56 4 F0 ^3 S, K8 b; O- k$ r13 8 }5 M7 n6 d3 d. g: gDynamic No - J* r+ }" R5 l! M. |5 R3 M 2 1 x( C1 b3 C( x ~% i0 z ' m, k# I, w: i$ ~3 b/ _7 [. [00:00:81:65:c3:a0 T b9 r! q8 [4 O$ d3 \3 w N/A # J0 d4 N: ^+ s 8 N8 N, d/ q5 a2 x" CStatic 8 x* \+ {4 ^9 E- P1 I0 j: B5 z3 c No , O) l$ n5 e: w" Z% S . A" B) S. c+ N! z0 H 3 , l: m' F( u! X8 Z! y y) f+ q00:00:a2:f7:c3:e4 - ^0 e2 N5 B; l; g; Z 7 y# I' p5 e4 k) T3 v25 0 J& g5 _; C0 u6 _1 \6 f 7 b" x5 q l" nDynamic 2 Y$ s% r4 G C1 a% T 7 S7 R9 Y* j4 L% B. f' y2 eNo " D2 G1 _4 C, K6 D8 S- A 9 l3 n0 w5 x+ }" i# M, K" w' R# S 4 1 n, x) m [- N* r) K0 ^ X9 I00:00:21:34:63:56 2 + P8 I7 L" v3 I! Z: p9 H: o * C+ Y9 F% C/ g! ?- b7 CDynamic 8 T5 h& S3 C& |( }" ]No ' W2 @, P" V7 x6 r2 r! u 8 E( m/ z& X: B6 w以下略。 3 ]0 \/ [4 {+ f: {) R% |$ @4 u: M　　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。 3 C% B0 Z. j! a' L2 n$ D- T 1 r# W" V8 v5 }- v/ b. u　　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。 ( ~& P. ?, D3 M* T1 q$ H/ c; Q 7 @4 H/ v, ]8 ?6 U6 U7 E7 ?, s 　　管理策略 7 D3 m" J$ Q" t$ E/ E 9 k9 P# e+ X2 J* P　　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。 6 z$ b) h! Z5 b4 g" O0 c 0 O5 Y, ?6 |6 J: A* Z - l$ Y. S: M. x% i, }3 ]　　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。 " y+ c1 N5 n. C; t4 }; P# R+ ` 　　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。 / U7 o [" e9 \8 r6 C2 }7 w 4 r3 Y9 F9 R* p: ?/ j- ?　　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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