如何解决局域网IP冲突问题

韩冰

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网络简介 $ x6 e- }9 s2 r# Q7 E　　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。 6 }5 G6 l# ]/ k" ]2 b 5 |* b6 }. ]- Y- c; c: n" k　　问题的提出 : K5 m& U! k. z e u: T $ [6 F( _ r& X. o8 j　　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。 $ K& x* P1 ]/ W4 m- Y) g* f 　　分析原因 1 c; B. B# B, R0 E2 [! e ! E/ W/ f1 i+ _* |* L/ `4 T　　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。 : Q) v/ s' {. Q; K4 P & l q; f8 a7 m2 J7 g 　　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。 ; v8 E: a; E C+ L* b9 \. L 8 q7 i' |* J0 m* Q: ? / Z6 B) C# Q7 X/ Z* j% A8 l9 S　　解决方法 ! }8 Z1 X* w% R2 E % j0 o9 [- g* l1 G 　　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。 - H8 l* d- T; G6 K0 Q5 G; Q . p4 \2 _; r* y! X! t6 R' 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。 3 B4 h l8 O! V/ F7 {+ ` 9 k' D7 d& O: m0 Q 　　C:\WIDOWS\〉ping 10.119.40.40 9 D% l4 r: o( l3 J% [/ m+ O1 U1 G" O 1 j$ Z. O$ f8 O$ m6 B2 u2 m + J, y# I6 T' e- \　　Request timed out - P/ x6 i( s0 L 6 n- t# H. ^, m4 h, [$ F & H# V, V, R2 l, V" D% i1 I 　　Reply from 10.119.40.40 : bytes=32 time〈1ms TTL=128 略 4 _9 u" c' c& H( B ) g4 A: F1 f. d( G " j b) F- _0 o, F7 f 　　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。 - w: e9 F" W7 d- j2 I i + s: v& @: F" ^. k: t$ Z 　　C:\WIDOWS\〉arp -a / ^( F/ e& u$ z" h 　　Interface: ...... on Inerface ...... 1 m# `+ G* ?# w ; I# |/ |# R' r, { # y# y* l& V' j f7 K　　Internet Address/Physical Address/Type 9 z4 ~$ t( j- _/ g9 V* [ + Z8 [. f6 |( H0 z4 }9 l: n　　10.119.40.40/00-00-21-34-63-56/ dynamic 以下略 1 h& R5 ~6 i7 j) u0 E5 D & A; I& i: V% c) V ( ?2 q/ q. E- d1 l　　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。 / j6 t1 h p- C, O6 m 0 W8 Y& c6 u V0 e " n' F8 _5 T7 w X 　　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。 8 a1 \9 f8 X! j$ a5 c 2 E* a4 `6 m3 E+ D& P+ N; I b( |$ }　　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。 - `7 M- p5 X' D0 S. p# A 　　* 在网管员的机器上启动浏览器 3 G! s* m) {' H8 O" w+ X / Z8 i m- O9 H( @; h% W# I　　* 键入交换机的IP地址 / E0 d& F+ }( f% ~" Z, ` 6 e9 P/ _% M- x# ^0 g8 t　　* 提示登陆信息后输入用户名和密码 + m$ k, r l2 g( I & r4 L$ M% _/ s; w; \' D 　　* 进入“MAC Address Table”选项 7 Y6 q; |3 H7 s1 v7 A, S' k7 ]　　显示表格如下： ; N. J D/ J$ w 7 x/ A3 l9 a- e' u$ ~8 y : S0 \* U" d0 X- O4 {! RIndex/MAC address/Learned on Port/Learning Method/Filter Packets to this Address 1 ; v$ R6 M9 }" d/ `; x: w00:00:21:34:63:56 % m" D: W; k4 K$ ~ 13 0 a' Z P' W$ P6 W S8 ?' X0 i( QDynamic 2 ~% l; K# X$ [( ~) z4 @ No }& L" e# ]7 h: v2 00:00:81:65:c3:a0 7 ~3 U" x `# V : A" v: t v3 Z. A: D0 C8 l7 SN/A - @8 ~6 \" h1 _Static 5 \ z+ J: t" a No 6 p3 Z& } c5 ?2 G8 {, Y . g" H+ z M: D- _; U1 }3 00:00:a2:f7:c3:e4 + d% A3 p7 i/ G, x; U G $ x& N; D W3 ?* A25 % l2 N8 H+ j: a9 t O ) k+ j5 S+ Q+ |1 @! u+ j0 DDynamic No ! I) C2 W! f1 o4 P 4 ; p4 V/ G" ]: n& R1 k; b2 D$ s 00:00:21:34:63:56 - `6 D, u. L' r. w& y# _3 |8 f2 & ^" D$ d$ ] `% b$ h & C5 b6 O! W9 T3 ~2 ]Dynamic ' l+ G" @5 J9 }8 C( A / p9 V7 l9 T+ P; P' F/ P5 ENo 5 ~. X# ]2 J6 m/ C T( w- A 7 f4 l' A6 o/ j: g0 [3 g $ F% k8 s& {( I( z& L6 V 以下略。 5 a( h- p! t, s 8 U, j* D2 m, P+ {+ b　　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。 ' S' k5 i; P) @4 x 1 a S# `; f* ^　　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。 　　管理策略 5 N, J& x9 y' t& c$ F & j L3 E5 x2 |6 ?8 @* [7 `　　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。 & v1 A, ], S; f) n* \8 O0 a, { 7 G2 F! L$ H! v 8 q, ?9 z$ X, @: _ K' P　　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。 4 ^+ W% Y, Z+ W |; X 0 m& c6 U) H q( d# J. o6 T1 E8 M 　　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。 ; v: [: N3 D, d# k7 r% L# R2 G2 n 　　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。 - Y- @. S1 y4 m8 R$ x, F/ [$ ~

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