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1、Cisco解决在DHCP环境下私自指定IP和私自搭建DHCP服务器的方法Cisco解决在DHCP环境下私自指定IP和私自搭建DHCP服务器的方法网络管理员:如今用户真是不省心，本人改个IP地址;私接AP、忘关DHCP，还有的下个小黑客程序，就想在你内网里试试。单靠交换机能管吗,测试工程师:能很多交换机上的小功能都可帮大忙。测试实况:IP与MAC绑定思科的Catalyst3560交换机支持DHCPSnooping功能，交换时机监听DHCP的经过，交换时机生成一个IP和MAC地址对应表。思科的交换机更进一步的支持IPsourceguard和DynamicARPInspection功能，这两个功能任
2、启一个都能够自动的根据DHCPSnooping监听获得的IP和MAC地址对应表，进行绑定，防止私自更改地址。DynamicARPInspection功能还有一个好处是能够防备在2层网络的中间人攻击(见图4)。思科在DHCPSnooping上还做了一些非常有益的扩展功能，比方Catalyst3560交换机能够限制端口通过的DHCP数据包的速率，粒度是pps，这样能够防止对DHCP服务器的进行地址请求的DoS攻击。另外Catalyst3560交换机还支持DHCPTracker，在DHCP请求中插入交换机端口的ID，进而限制每个端口申请的IP地址数目，防止黑客程序对DHCP服务器进行目的为耗尽IP地
3、址池的攻击。华硕固然不能调整速率，但是也会限制DHCP请求的数量。DHCP(动态主机配置协议)是一种简化主机IP地址配置管理的TCP/IP标准。该标准为DHCP服务器的使用提供了一种有效的方法:即管理网络中客户机IP地址的动态分配以及启用网络上DHCP客户机的其它相关配置信息。在基于TCP,IP协议的网络中，每台计算机都必须有唯一的IP地址才能访问网络上的资源，网络中计算机之间的通信是通过IP地址来实现的，并且通过IP地址和子网掩码来标识主计算机及其所连接的子网。在局域网中假如计算机的数量比拟少，当然能够手动设置其IP地址，但是假如在计算机的数量较多并且划分了多个子网的情况下，为计算机配置IP
4、地址所涉及的管理员工作量和复杂性就会相当繁重，而且容易出错，如在实际使用经过中，我们经常会碰到因IP地址冲突、网关或DNS服务器地址的设置错误导致无法访问网络、机器经常变动位置而不得不频繁地更换IP地址等问题。DHCP则很好地解决了上述的问题，通过在网络上安装和配置DHCP服务器，启用了DHCP的客户机可在每次启动并参加网络时自动地获得其上网所需的IP地址和相关的配置参数。进而减少了配置管理，提供了安全而可靠的配置。配置DHCP服务的服务器能够为每一个网络客户提供一个IP地址、子网掩码、缺省网关，以及DNS服务器的地址。DHCP避免了因手工设置IP地址及子网掩码所产生的错误，也避免了把一个IP
5、地址分配给多台主机所造成的地址冲突。降低了IP地址管理员的设置负担，使用DHCP服务器能够大大地缩短配置网络中主机所花费的时间。但是，随着DHCP服务的广泛应用，也产生了一些问题。首先，DHCP服务允许在一个子网内存在多台DHCP服务器，这就意味着管理员无法保证客户端只能从管理员所设置的DHCP服务器中获取合法的IP地址，而不从一些用户自建的非法DHCP服务器中获得IP地址;其次，在部署DHCP服务的子网中，指定了合法的IP地址、掩码和网关的主机可以以正常地访问网络，而DHCP服务器却仍然会有可能将该地址分配给其他主机，这样就会造成地址冲突，影响IP地址的正常分配。针对上述问题，本文给出了一个
6、解决方案，即通过使用Cisco提供的DHCPSnooping技术和DynamicARPInspection技术，能够有效地防止以上问题的发生。这里首先对两种技术做一个扼要的介绍，然后将给出一个应用实例加以讲明。四、应用实例我校1,学生公寓，PC拥有数量大约1000台。采用DHCP分配IP地址，拥有4个C类地址，实际可用地址数约1000个。由于楼内经常存在私开的DHCP服务器，导致大量主机无法分配到合法IP地址;另外，由于有相当数量的主机指定IP地址，因而造成了与DHCP分配的IP地址冲突。以上两方面，均造成了该公寓楼大量主机无法正常访问网络。经过一段时间的分析、实验，我们决定对该公寓楼部署DH
7、CPSnooping和DynamicARPInspection两项技术，以保证网络的正常运行。该公寓网络设备使用情况如下，接入层为台Cisco2950交换机上联至堆叠的4台Cisco3750，再通过光纤上联至会聚层的Cisco3750交换机。同时会聚层的Cisco3750交换机还兼做DHCP服务器。部署经过首先按如下经过配置DHCPSnooping1configureterminal2ipdhcpsnooping在全局形式下启用DHCPSnooping3ipdhcpsnoopingvlan103在VLAN103中启用DHCPSnooping4ipdhcpsnoopinginformationo
8、ptionEnabletheswitchtoinsertandremoveDHCPrelayinformation(option-82field)inforwardedDHCPrequestmessagestotheDHCPserver.Thedefaultisenabled.5interfaceGigabitEthernet1/0/28，进入交换机的第28口6ipdhcpsnoopingtrust将第28口设置为受信任端口7ipdhcpsnoopinglimitrate500设置每秒钟处理DHCP数据包上限9end退出完成配置后，可用如下命令观察DHCPSnooping运行状况:showip
9、dhcpsnooping得到如下信息:SwitchDHCPsnoopingisenabledDHCPsnoopingisconfiguredonfollowingVLANs:103Insertionofoption82isenabledVerificationofhwaddrfieldisenabledInterfaceTrustedRatelimit(pps)-GigabitEthernet1/0/22yesunlimitedGigabitEthernet1/0/24yesunlimitedGigabitEthernet1/0/27yesunlimitedGigabitEthernet1/0
10、/28no500showipdhcpsnoopingbinding，得到如下信息:MacAddressIpAddressLease(sec)TypeVLANInterface-00:11:09:11:51:16210.77.5.2013209dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2800:50:8D:63:5A:05210.77.6.1342466dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2800:E0:4C:A17:80210.77.4.263070dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2800:0F
11、:EA:A8:BC:22210.77.5.1981887dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2810:E0:8C:50:805210.77.5.953034dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2800:03:0D:0E:9A:A5210.77.6.2303144dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2800:50:8D:6C:08:9F210.77.4.173012dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2800:E0:50:00:0B:54210.77.6.183
12、109dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2800:0F:EA:13:40:54210.77.7.72631dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/2800:E0:4C:45:21:E9210.77.7.772687dhcp-snooping103GigabitEthernet1/0/28-More-接下来配置DynamicARPInspection1showcdpneighbors检查交换机之间的连接情况CapabilityCodes:R-Router,T-TransBridge,B-SourceRouteBridgeS-Swi
13、tch,H-Host,I-IGMP,r-Repeater,P-PhoneDeviceIDLocalIntrfceHoldtmeCapabilityPlatformPortIDapGig1/0/23149TAIR-AP1230Fas0hall-3750Gig1/0/27135SIWS-C3750-2Gig1/0/11#west-3750Gig1/0/28173SIWS-C3750G-Gig1/0/252configureterminal进入全局配置形式3iparpinspectionvlan103在VLAN103上启用DynamicARPInspection4interfaceGigabitEt
14、hernet1/0/28进入第28端口5iparpinspectiontrust将端口设置为受信任端口TheswitchdoesnotcheckARPpacketsthatitreceivesfromtheotherswitchonthetrustedinterface.Itsimplyforwardsthepackets.6end配置完成后能够用如下命令观察DynamicARPInspection的运行情况showarpaccess-listacl-nameDisplaysdetailedinformationaboutARPACLs.showiparpinspectioninterface
15、sinterface-idDisplaysthetruststateandtheratelimitofARPpacketsforthespecifiedinterfaceorallinterfaces.InterfaceTrustStateRate(pps)BurstInterval-Gi1/0/21Untrusted151Gi1/0/22TrustedNoneN/AGi1/0/23Untrusted151Gi1/0/24TrustedNoneN/AGi1/0/25Untrusted151Gi1/0/26Untrusted151Gi1/0/27TrustedNoneN/AGi1/0/28Unt
16、rustedNoneN/Ashowiparpinspectionvlanvlan-range,DisplaystheconfigurationandtheoperatingstateofdynamicARPinspectionforallVLANsconfiguredontheswitch,foraspecifiedVLAN,orforarangeofVLANs.yql-2#-3750#shiparpinspectionvlan103SourceMacValidation:DisabledDestinationMacValidation:DisabledIPAddressValidation:
17、DisabledVlanConfigurationOperationACLMatchStaticACL-103EnabledActiveVlanACLLoggingDHCPLogging-103DenyDeny注意事项:DHCPSnoopingl在配置DHCPSnooping以前，必须确认该设备作为DHCP服务器。l建议对非信任端口的上限不要超过100。对于被设置为受信任的trunk端口，需要适当增加DynamicARPInspection必须限制trunk端口处理ARP包的数量五、一些问题的讨论在实际使用经过中我们发现，在配置完上述命令后，Cisco3750交换时机在运行一段时间以后变得缓慢
18、，CPU利用率到达100,，性能严重下降。经过分析我们发现，在开场应用DynamicARPInspection时，交换时机记录大量的数据包，当端口通过的数据包太多时，交换时机以为遭受DoS攻击，进而将端口自动errdisable，造成通信中断。为了解决这个问题，我们需要参加命令errdisablerecoverycausearp-inspection。由于Cisco3750交换机能力有限，因而我们建议在使用Cisco3750交换机配置上述命令时应逐级增大portlimitrate。六、小结DHCP服务在网络中的广泛应用，极大地减轻了网络管理员的负担，方便了用户使用网络。但是由于有些用户私自指定
19、IP地址，造成了IP地址自动分配时引起的IP地址冲突，进而影响其他用户的使用。我们经过实际测试，给出了上述解决方案，本方法不仅合适于Cisco的3750交换机，也适用于Cisco的65系列交换机。DHCP防指定IP地址的方法在我校已经得到了成功的应用，经过实践检验，我们以为这是一个非常实用的功能。在系统设置好以后，网络中的用户只要设置为自动获取IP地址才能上网，否则将无法上网。进而解决了在使用DHCP的网络中，用户私自指定IP地址而带来的IP地址冲突问题。假如公司内网由于用户自行安装了WindowsServer版本的操作系统而小心启用了DHCP服务，或其他因素在内网中出现了非受权的DHCP服务
20、器，会给网络造成什么样的影响呢,DHCPserver能够自动为用户设置网络IP地址、掩码、网关、DNS、WINS等网络参数，简化了用户网络设置，提高了管理效率。但是，此时假如服务器和客户端没有认证机制，网络上存在的非法的DHCP服务器将会给部分主机的地址分配、网关及DNS参数照成混乱，导致主机无法连接到外部网络。出现这种情况，怎样解决这些问题呢,作为客户端计算机来讲，能够尝试使用ipconfig/release释放获得的网络参数后，然后用ipconfig/renew重新尝试获取正确的DHCP服务器配置服务，但这种方法很被动，往往要十几次甚至几十次才偶然有可能成功一次，不能从根本解决问题。另外一
21、个解决办法，在windows系统组建的网络中，假如非法DHCP服务器也是用Windows系统建立的话我们能够通过“域的方式对非法DHCP服务器进行过滤。将合法的DHCP服务器添加到活动目录(ActiveDirectory)中，通过这种认证方式就能够有效的制止非法DHCP服务器了。原理就是没有参加域中的DHCPServer在相应请求前，会向网络中的其他DHCPServer发送DHCPINFORM查询包，假如其他DHCPServer有响应，那么这个DHCPServer就不能对客户的要求作相应，也就是讲网络中参加域的DHCP服务器的优先级比没有参加域的DHCP服务器要高。这样当合法DHCP存在时非法
22、的就不起任何作用了。受权合法DHCP的经过如下:第一步:开场-程序-管理工具-DHCP第二步:选择DHCProot,用鼠标右键单击，然后阅读选择需要认证的服务器。第三步:点“添加按钮,输入要认证的DHCP服务器IP地址,完成受权操作。但是该方法只适用于非法DHCP服务器是windows系统，需要用到域和活动目录，配置较复杂，另外对于非Windows的操作系统,就显得力不从心了。还有更好的方法，就是利用交换机的DHCP监听，通过建立和维护DHCPSnooping绑定表过滤不可信任的DHCP信息，也就是过滤掉非法DHCP服务器向网络上发送的数据包。首先定义交换机上的信任端口和不信任端口，将DHCP
23、服务器所连接的端口定义为信任端口，其它连接到普通客户端的端口全部定义为不信任端口，对于不信任端口的DHCP报文进行截获和嗅探，drop掉来自这些端口的非正常DHCP报文，进而到达过滤非法DHCP服务器的目的。基本配置示例:switch(config)#ipdhcpsnoopingvlan100,200/*定义哪些VLAN启用DHCP嗅探switch(config)#ipdhcpsnoopingswitch(config)#intfa4/10/*dhcp服务器所在端口switch(config-if)#ipdhcpsnoopingtrustswitch(config)#intrangefa3/1
24、-48/*其它端口switch(config-if)#noipdhcpsnoopingtrust(Default)switch(config-if)#ipdhcpsnoopinglimitrate10(pps)/*一定程度上防止DHCP拒绝服/*务攻击二、DHCPSnooping技术DHCPSnooping是一种通过建立DHCPSnoopingBinding数据库，过滤非信任的DHCP消息，进而保证网络安全的特性。DHCPSnooping就像是非信任的主机和DHCP服务器之间的防火墙。通过DHCPSnooping来区分连接到末端客户的非信任接口和连接到DHCP服务器或者其他交换机的受信任接口。
25、DHCPSnoopingBinding数据库包括如下信息:MAC地址、IP地址、租约时间、binding类型、VLANID以及来自本地非信任端口的接口信息，但不包含通过受信任端口相互连接的接口信息。在启用了DHCPSnooping的VLAN中，假如交换机收到来自非信任端口的DHCP包，交换机将对目的MAC地址和DHCP客户端的地址进行比照，假如符合则该包能够通过，否则将被丢弃掉。在下述情况中，DHCP包将同样被丢弃:来自外网或者防火墙的DHCP服务器，包括DHCPOFFER、DHCPACK、DHCPNAK、DHCPLEASEQUERY。来自非信任端口，且目的MAC地址和DHCP客户端的硬件地址
26、不匹配。交换机收到DHCPRELEASE或者DHCPDECLINE的广播信息，其MAC地址包含在DHCPsnoopingbinding数据库中，但与数据库中的接口信息不匹配通过DHCP中继代理转发的包不包括在内三、DynamicARPInspection技术DynamicARPinspection是一种验证网络中ARP包的安全特性，能够阻止、记录并丢弃非法IP和MAC地址绑定的ARP包。DynamicARPinspection保证只要合法的ARP请求和响应能够传播。交换时机完成如下工作，截取所有来自非信任端口ARP请求和响应，在更新ARP缓存或传播数据包之前验证所截取的数据包IP-MAC地址绑定能否合法，丢弃非法的ARP包。前面提到，DHCPSnooping会建立一个包含合法IP-MAC地址绑定信息的数据库，DynamicARPinspection基于该数据库检验所截取ARP包的合法性。假如ARP包来自非信任接口，那么只要合法的能够通过。假如来自受信任端口，将能够直接通过。