如何解决局域网IP冲突问题

韩冰

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网络简介 . L- ~8 z( K# Q- G [ / f/ H& |7 x: ~1 n$ P, W& t1 ? 　　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。 ' ?5 A, z6 E% w! S, o - A$ {5 g) D4 S' W, Y$ ^3 A 　　问题的提出 　　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。 8 C0 u4 _5 Z6 _* H 9 O# f* z$ I- _ 　　分析原因 . y1 G% E7 r5 K! [7 j. k 1 N% l- s4 E0 I5 ~8 M　　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" H; T9 r) n( n( g 8 o* Z+ [; |6 x4 c& i9 H. h: X( O! u 　　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。 $ O t$ J: U. B$ @5 W 　　解决方法 8 P: w; Z4 h/ s0 @0 o+ g" v4 {& I % W6 d% C% r! |; 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。 : `1 u8 c2 L( {! {1 o6 Q! t ' u! ]2 j2 D7 Q8 O/ L; N　　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。 6 c1 J! o% t/ W& V% {) U/ c. t ) z5 j8 S- X& S9 d" `" O+ U 　　C:\WIDOWS\〉ping 10.119.40.40 ; @ g0 g+ A' }' w5 v8 o9 l. W 0 L/ x# N' S) p* l3 d1 w 　　Request timed out 　　Reply from 10.119.40.40 : bytes=32 time〈1ms TTL=128 略 ( A1 H! L4 x; W7 M8 e' n0 K! O 　　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。 7 v Z- e8 d0 f4 E1 L- p0 W - b3 v' g6 H# R8 C a) t 　　C:\WIDOWS\〉arp -a 7 l$ m4 T3 I B( \% x ! L) p; g, y* {. R6 ~3 v# v0 o# \! _ 8 g5 M5 T0 Z: P; n* c 7 x8 ~/ X7 J8 I; Z) V　　Interface: ...... on Inerface ...... & ]3 o: f1 m0 d S# h " b7 a' a! o8 W+ ^. _& ], S 　　Internet Address/Physical Address/Type 3 E0 V Y4 W C 　　10.119.40.40/00-00-21-34-63-56/ dynamic 以下略 + \/ w+ t" Y$ N+ Y4 f- D 　　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。 3 S7 A9 \$ E# d' W　　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。 : x8 X$ s8 u0 S; E) ]6 {8 F V " E; W. r7 w( k - H0 R4 i0 G- q+ Y9 D : l i: m' C8 x( t& B+ @' b) `$ T" ]　　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。 1 M5 j- U# z, z/ N/ ^2 k/ A 　　* 在网管员的机器上启动浏览器 4 u. ~+ X# ]) T+ `1 H. i# ?% @ 　　* 键入交换机的IP地址 3 I( _; L) T F: `# L $ |$ J; i" r: p" ^ 　　* 提示登陆信息后输入用户名和密码 8 d' z6 J* T" f 6 j1 u1 C/ Y+ b+ h 　　* 进入“MAC Address Table”选项 9 {" n" m7 _1 o. R 8 @& d+ }- g$ S0 ]) M% [6 u 1 X+ d" L/ |4 |6 [' J4 n　　显示表格如下： 1 q) p; d1 e5 W& {8 A ( h, {/ }* o- O- z : u5 l- h w5 A. yIndex/MAC address/Learned on Port/Learning Method/Filter Packets to this Address 1 : I+ z9 l# E4 v, d) g; s$ V" I5 ? ; C% {7 k; F& d00:00:21:34:63:56 2 @" e6 G1 l' \13 6 E" h& O' v, a) ]9 X3 }+ sDynamic 5 t4 R' Z9 N7 d 9 k3 l; s' M6 f+ [No ( Z1 u8 f9 y" p$ i6 ^& M/ } + ]4 Y3 t3 b/ S, x7 z 9 q! Q3 j/ f: ?8 D$ T! J/ `2 00:00:81:65:c3:a0 9 L: U/ ]* I2 g G5 W$ ~+ A ) o1 o; i G p# EN/A * k: ]4 _2 P2 r+ A) O, ]1 @Static ' v; p4 i8 C; Y1 }9 M( x1 NNo + a1 C# G& J! k4 s+ z 5 x* [" x0 z2 N! u: V3 [" |$ } . x! K+ X( B. `3 00:00:a2:f7:c3:e4 1 {& p4 E$ u" u. S" R7 S$ N1 n. b8 G25 . L; I, y! t, \+ A , M, l% F8 |2 n n! j5 f% ?3 oDynamic No & L; S* s8 z, `5 [# B + H# u- Q: x* E7 U% u * w# [( V6 U/ w' K- x - e" W2 A9 i; J# @3 C; m4 00:00:21:34:63:56 # Q1 n9 w/ t7 w1 g ?0 }- A' W. P % f9 Q3 @; j$ g2 7 w1 x! S: W& u Dynamic . D* m2 z5 ~- _3 }# Z, WNo ( l& i8 t; _: W* n : @- E/ _5 ^ c ) Q$ n% p& ~6 z. w# Y, k$ N' J以下略。 2 g; _; U2 I5 L: [　　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。 　　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。 4 s- F. g1 G3 b7 q1 M ; s" }( u# |. {8 B) L( Q% Y 　　管理策略 / y& |( l- P; o3 A* }; a ' `6 d$ v+ T+ j7 H' H( J1 b, `　　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。 $ x$ B0 a _" j Q; z8 Q+ o2 H % T& }* }: o* a" e! x/ S' \+ 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。 8 i! N* _0 i. @$ n3 |8 o8 t, n8 P # n+ O4 x" m! ^: H P5 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。 - j! P. m4 [. x( {3 \; [3 `1 l9 c& z 8 c- i+ J9 V. r: u5 E 　　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。 * S, Y' }6 w) P7 O( l* K) r! q3 S

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