如何解决局域网IP冲突问题

韩冰

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网络简介 8 A( H# f! b* `% ? M2 x - b( A/ ]( f# C' O　　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。 ( h; H7 m$ } J, A" t 　　问题的提出 * O. c& |# O# o/ x + Z/ v3 y+ g4 S5 v, `; @3 O　　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。 : ^2 v; {/ m# ]1 o3 z& Z0 K ( [2 f, }4 u; I9 \　　分析原因 + \7 y! e2 V6 { J% m% F / H- e) H2 y$ N; l　　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。 . |+ v7 @* d8 J+ ?9 u 7 {. |2 }* M, N; q- l * b4 d0 b- `! S/ s& G: v ' h4 A9 @% `$ T: \4 _# v　　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。 ! ~* I' A+ H. r3 n9 s% k 2 o* F9 i% E" I6 D# J' A" Y ! j5 u8 w6 T; l2 R7 l! |; ~" E2 L 　　解决方法 7 d" f3 m5 t( p4 C+ r# r $ e C# M0 ^! |0 t- P7 P. T" z 6 E( b+ s) Y! |, f, d　　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。 1 O8 I- ?* r. D6 W 5 C# W; C$ e: ~8 q) Z　　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。 $ ]# n5 }7 D g" R ( B8 r6 j+ ?) |; w. R7 n1 M8 A% t　　C:\WIDOWS\〉ping 10.119.40.40 , S" d' x4 W3 M& |* w; E! G5 G# k3 I　　Request timed out 8 b z9 {' m4 d! m　　Reply from 10.119.40.40 : bytes=32 time〈1ms TTL=128 略 5 [' L* }' g Q) C+ D; W ) q) z$ v3 t! U! B; k8 U/ K, r& h 　　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。 $ m8 V7 w# T$ w, D, k9 |" N; ?/ k 6 a% p$ N: `) b, b/ s2 n( [% |: f0 m8 c- T 　　C:\WIDOWS\〉arp -a + S2 q* c4 b5 y' i: y 　　Interface: ...... on Inerface ...... # |) Z1 w% G: s. X* R+ q# c) c ) e& r* ]8 h3 K7 ]6 m# _% Q8 n2 U 0 Q' y4 t1 H& A4 {7 D1 m6 U　　Internet Address/Physical Address/Type - F: _) r' c& c( ^6 D 4 m6 U# d/ ?8 T8 f# ]　　10.119.40.40/00-00-21-34-63-56/ dynamic 以下略 . z [6 S3 O, H2 s & x. P+ i; N9 {; O( g, I7 e　　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。 # _7 t' F$ `0 t& q) S- m( A ' `0 n8 D* @. T5 Y8 m　　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。 / K1 m- Z9 _# p& [ 　　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。 2 I3 c1 K% ?) X0 F J& d m0 G% k & n2 T) b/ r: N$ x" U% @ 　　* 在网管员的机器上启动浏览器 0 R Q( G7 |+ d; N d& i+ J# n4 W 0 w2 P- V$ m1 T1 P$ n$ C 　　* 键入交换机的IP地址 / F0 q' I/ P4 [2 B. B5 U3 L8 a　　* 提示登陆信息后输入用户名和密码 8 Q- d9 x# [, W, ^& V9 n4 U % A5 i, @& f4 T, O* C' a　　* 进入“MAC Address Table”选项 0 T( V; G' M1 K* A2 X2 X 0 r( W6 K! _1 q( _/ B 　　显示表格如下： : b8 Z+ F& |9 L Index/MAC address/Learned on Port/Learning Method/Filter Packets to this Address 1 7 Q! Y! ~( }+ y! v& U8 E 00:00:21:34:63:56 13 1 P& D# k7 x2 R% zDynamic o7 t$ t q/ G No ; [* x8 L8 m" u( P3 P( r8 [ ) c) \3 E+ |' y/ W- c2 7 e/ n& n C4 ?1 l: l+ F 9 t3 w: B% u7 @* n6 {7 g: h, f00:00:81:65:c3:a0 , S0 l0 m; L# o% I5 e 6 t' y8 K" `" t4 Y1 @5 ]) o( R" SN/A Static No ) x& \% h. {" P. J9 Y " L7 K- T/ F. [0 Z# D- g0 v3 $ C0 P) E; f6 L ^( ^ 00:00:a2:f7:c3:e4 6 Y* {; `5 e8 _: m( j+ D/ u25 ' ^- R2 J: U$ J( E+ r: X3 y Dynamic * g6 q' p3 z! ~' R/ u4 ] No : i2 L- u' ?0 d6 r$ A4 9 V1 }; s" \: O% ?& X- g00:00:21:34:63:56 + d, a. W# i, y/ a" k+ ^4 X: U2 6 P9 f* d. F' K: v: J ], }Dynamic No ; P3 _! h. p) @' a4 P) G) a- r , y0 E, g* B" I. e 以下略。 + o0 k* f% l# l" n9 X: s ) b8 V. f0 e; u3 |# O6 r& b1 x# f　　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 m" I* p$ \) P * t [ P% S' m: B* ^1 c4 P 　　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。 % H7 B" _$ `! K2 D1 D' i8 ^8 U, s 0 X4 p4 N( D9 H! u% P % @& Z+ x" H; }7 n# q* Z9 R : @+ Y3 i( P5 e; B2 M; G0 ~1 ]1 p; D　　管理策略 　　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。 7 P) t, ~0 b8 V; t$ m6 I( W & w) o6 c8 I' n; L* k 0 N! V) [. t3 n* m( u* y9 N　　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。 ) j$ l5 F9 } L7 J5 I l$ @/ i 0 ?6 R3 P) w1 V+ h/ U% H" G1 x- V 3 m2 g( c- R- \" e! G! R$ L　　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。 0 B, H2 _' \% ^3 \" M- T ) y6 V% q" H9 E9 T# V　　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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