[故障現象]
由于公司電腦的增加,導致IP地址分配不夠用,所以重新增加了一個子網號。可后來不斷出現了很多怪問題。幾乎每天都有人打電話告訴我他的Outlook不能使用(公司內部的E-Mail軟件),要么就是無法登錄公司的主域服務器。一般的解決辦法是換一個IP地址給他們電腦。可是經常是第二天就又出現了上面的種種情況。
診斷過程 我們知道,無論是在Internet還是在Internet網絡上,使用TCP/IP協議時每臺電腦都必須具有獨立的IP地址,有了IP地址的電腦才能與網絡上的其他電腦進行通訊。
而隨著網絡的不斷普及,網絡用戶急劇膨脹,由于靜態IP地址分配,IP地址沖突的麻煩相繼而來,造成了很壞的影響。首先就是網絡客戶不能正常工作,只要網絡上存在沖突的電腦,一旦電源打開,在客戶機上都會頻繁出現地址沖突的提示(見上圖)。如果網絡上某項應用的安全策略(諸如訪問權限、存取控制等)是基于IP地址上進行的,這種非法使用IP地址的用戶會對應用系統的安全造成嚴重威脅。
具體分析原因,有如下幾種情況可以造成IP地址沖突。
(1)很多用戶對TCP/IP并不了解,不知道“IP地址”、“子網掩碼”、“默認網關”等參數如何設置,有時用戶不是從管理員處得到的上述參數,或者是用戶無意修改了這些信息;
(2)管理員或用戶根據管理員提供的上述參數進行設置時,由于失誤造成參數輸錯;
(3)在客戶機維修調試時,維修人員使用臨時IP地址應用造成;
(4)有人竊用他人的IP地址。
我們的解決方法則是在接到沖突報告后,首先確定沖突發生的VLAN。通過IP地址規劃的VLAN定義和沖突的IP地址,找到沖突地址所在的網段。這對成功地找到網卡MAC地址很關鍵,因為有些網絡命令不能跨網段存取。
然后將客戶機與網絡隔離,讓非法的IP地址的電腦在網上運行,網管員便可以設法找到它了。應用網絡測試命令有ping命令和arp命令。
使用ping命令,假設沖突的IP地址為10.119.40.40.在ms-dos窗口輸入以下命令:
C:WIDOWS>ping 10.119.40.40.
Request timed out
Reply from 10.119.40.40: bytes=32time<1ms TTL=128
……以下略
我們之所以要ping這臺電腦,是出于兩個目的,首先我們要知道要找的電腦確實在網絡上,其次,我們要知道這臺電腦的網卡的MAC地址,那么如何知道它的MAC地址呢?這就需要使用第二個命令——arp.
arp命令只能在某一個VLAN中使用有效,它是低層協議,并不能跨路由。
C:WINDOWS>arp –a
Interface:……on Inerfae……
Internet Address/Physical Address/Type
10.119.40.40/00-00-21-34-63-56/ dynamic
……以下略
以上列表表示出沖突IP地址10.119.40.40處網卡的MAC地址為00-00-21-34-63-56.接下來我們要找的就是MAC地址為00-00-21-34-63-56的網卡的具體物理位置。
由于每臺客戶機的網卡都是直接連接到第二級交換機上,因此接下來面對大量的以太網交換機,我們要查找是沖突MAC所對應交換機端口。本網絡中與客戶連接的設備是Bay的303/304,本文以303為例,描述如何查找某一個MAC地址所在的端口位置。Bay303的網管有多種方式,下面僅以Web瀏覽器方式描述查找非法MAC的方法。
在查找之前,首先要確定VLAN內的交換機位置,查出這些交換機的IP地址,使用交換機地址可以訪問該交換機的網管信息。
第一步:在網管員的電腦上啟動瀏覽器;
第二步:鍵入交換機的IP地址;
第三步:提示登錄信息后輸入用戶名和密碼;
第四步:進入“MAC Address Table”選項,顯示表格如下:
index/mac address/learned on port/learning method/filter packets to this address 1
00:00:21:34:63:56
13
dynamic
no
2
00:00:81:65:c3:a0
n/a
static
no
3
00:00:a2:f7:c3:e4
25
dynamic
; no
4
00:00:21:34:63:56
2
dynamic
no
……以下略。
此時,我們可以看到索引的第4項,它正是我們要查找的MAC地址,它的端口號為2.根據綜合布線資料,可以查找出相應的信息點的物理位置,從而定位到所連接的電腦位置。
當然,在此是針對特有的交換機所舉的例子,在實際工作中我們要查找很多臺交換機才能找到我們要找的MAC地址,當VLAN中存在大量的交換機時,我們需要在這些交換機中逐個去查找,直到找到為止,這是一個相當繁瑣的事情。
對于某一交換機的端口中存在下聯交換機的情況,因為交換機支持多個MAC地址,會在上級的MAC表中有下級MAC的記載,所以首先查找上級交換機MAC表,確定較具體位置后再去查找下一級交換機,這樣會大幅度地縮減查找范圍。
排除心得
對于局域網來講,此類IP地址沖突的問題會經常出現,用戶規模越大,查找工作就越困難,所以網絡管理員必須深思才能加以解決,目前有兩種方案,一是使用動態IP地址分配(DHCP),另一種方案是使用靜態地址分配,但必須加強MAC地址的管理。
用動態IP地址分配(DHCP)的最大優點是客戶端網絡的配置非常簡單,在沒有管理員的幫助和干預的情況下,用戶自己便可以對網絡進行連接設置。但是,因為IP地址是動態分配的,網管員不能從IP地址上鑒定客戶的身份,相應地也就使得IP層管理失去作用。而且使用動態IP地址分配需要設置額外DHCP服務器。
使用靜態IP地址分配可以對各部門進行合理的IP地址規劃,能夠在第三層上方便地跟蹤管理,如果我們通過加強對MAC地址的管理,同樣也會有效地解決這一問題。
在網絡用戶聯網的同時,建立IP地址和MAC地址的信息檔案,自始至終地對局域網客戶執行嚴格的管理、登記制度,將每個用戶的IP地址、MAC地址、上聯端口、物理位置和用戶身份等信息記錄在網絡管理員的數據庫中。試想,在我們上述的案例中,如果知道了非法用戶的MAC地址后,我們便可以從管理員數據庫中進行查尋,如果我們對MAC地址記錄全面,便可以立即找到具體的使用人的信息,這會節省網絡管理員大量寶貴時間,避免大海撈針的煩惱。
同時,我們對于某些應用應避免使用IP地址來進行權限限制,如果我們從MAC地址上進行限制相對來說要安全得多,這樣可以有效地防止有人竊取IP地址的僥幸行為。