DHCP下私自指定ip和私自搭建dhcp

　　网络管理员：现在用户真是不省心，自己改个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Catalyst 3560交换机支持DHCP Snooping功能，交换机会监听DHCP的过程，交换机会生成一个IP和MAC地址对应表。思科的交换机更进一步的支持IP source guard和Dynamic ARPInspection功能，这两个功能任启一个都可以自动的根据DHCP Snooping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。

　　Dynamic ARP Inspection功能还有一个好处是可以防范在2层网络的中间人攻击（见图4）。

　　思科在DHCP Snooping上还做了一些非常有益的扩展功能，比如Catalyst 3560交换机可以限制端口通过的DHCP数据包的速率，粒度是pps，这样可以防止对DHCP服务器的进行地址请求的DoS攻击。另外Catalyst 3560交换机还支持DHCP Tracker，在DHCP请求中插入交换机端口的ID，从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地址池的攻击。华硕虽然不能调整速率，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。在局域网中如果计算机的数量比较少，当然可以手动设置其IP地址，但是如果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，如在实际使用过程中，我们经常会遇到因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加入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。从而减少了配置管理，提供了安全而可靠的配置。

　　配置DHCP服务的服务器可以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服务器可以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服务器中取得IP地址；其次，在部署DHCP服务的子网中，指定了合法的IP地址、掩码和网关的主机也可以正常地访问网络，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，本文给出了一个解决方案，即通过使用Cisco提供的DHCP Snooping技术和Dynamic ARP Inspection技术，可以有效地防止以上问题的发生。

　　这里首先对两种技术做一个简要的介绍，然后将给出一个应用实例加以说明。

　　二、DHCP Snooping技术DHCP Snooping是一种通过建立DHCP Snooping Binding数据库，过滤非信任的DHCP消息，从而保证网络安全的特性。DHCP Snooping就像是非信任的主机和DHCP服务器之间的防火墙。通过DHCP Snooping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。

　　DHCP Snooping Binding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互相连接的接口信息。在启用了DHCP Snooping的VLAN中，如果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客户端的地址进行对比，如果符合则该包可以通过，否则将被丢弃掉。

　　在下述情况中，DHCP包将同样被丢弃：

　　l 来自外网或者防火墙的DHCP服务器，包括DHCPOFFER、DHCPACK、DHCPNAK、DHCPLEASEQUERY.

　　l 来自非信任端口，且目的MAC地址和DHCP客户端的硬件地址不匹配。

　　l 交换机收到DHCPRELEASE或者DHCPDECLINE的广播信息，其MAC地址包含在DHCP snooping binding 数据库中，但与数据库中的接口信息不匹配

　　l 通过DHCP中继代理转发的包不包括在内

　　三、Dynamic ARP Inspection技术Dynamic ARP inspection是一种验证网络中ARP包的安全特性，可以阻止、记录并丢弃非法IP和MAC地址绑定的ARP包。

　　Dynamic ARP inspection保证只有合法的ARP请求和响应可以传播。交换机会完成如下工作，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地址绑定是否合法，丢弃非法的ARP包。

　　前面提到，DHCP Snooping会建立一个包含合法IP-MAC地址绑定信息的数据库，Dynamic ARP inspection基于该数据库检验所截取ARP包的合法性。如果ARP包来自非信任接口，那么只有合法的可以通过。如果来自受信任端口，将可以直接通过。

　　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，因此造成了与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DHCP Snooping和Dynamic ARPInspection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Cisco 2950交换机上联至堆叠的4台Cisco 3750，再通过光纤上联至汇聚层的Cisco 3750交换机。同时汇聚层的Cisco 3750交换机还兼做DHCP服务器。

　　部署过程

　　首先按如下过程配置DHCP Snooping

　　1 configure terminal

　　2 ip dhcp snooping 在全局模式下启用DHCP Snooping

　　3 ip dhcp snooping vlan103 在VLAN 103中启用DHCP Snooping

　　4 ip dhcp snooping information option Enable the switchto insert and remove DHCP relay information(option-82 field) in forwarded DHCP request messages to the DHCP server. The default is enabled.

　　5 interface GigabitEthernet1/0/28，进入交换机的第28口

　　6 ip dhcp snooping trust 将第28口设置为受信任端口

　　7 ip dhcp snooping limit rate 500 设置每秒钟处理DHCP数据包上限

　　9 end 退出

　　完成配置后，可用如下命令观察DHCP Snooping运行状况：

　　show ip dhcp snooping

　　得到如下信息：

　　Switch DHCP snooping is enabled

　　DHCP snooping is configured on following VLANs：

　　103

　　Insertion of option 82 is enabled

　　Verification of hwaddr field is enabled

　　Interface Trusted Rate limit (pps)

　　------------------------ ------- ----------------

　　GigabitEthernet1/0/22 yes unlimited

　　GigabitEthernet1/0/24 yes unlimited

　　GigabitEthernet1/0/27 yes unlimited

　　GigabitEthernet1/0/28 no 500

　　show ip dhcp snooping binding，得到如下信息：

　　MacAddress IpAddress Lease(sec) Type VLAN Interface

　　------------------ --------------- ---------- ------------- ---- -----------------------------------------------------------

　　00:11:09:11:51:16 210.77.5.201 3209 dhcp-snooping 103 GigabitEth ernet1/0/28

　　00:50:8D:63:5A:05 210.77.6.134 2466 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28

　　00:E0:4C:A17:80 210.77.4.26 3070 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28

　　00:0F:EA:A8:BC:22 210.77.5.198 1887 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28

　　10:E0:8C:50:805 210.77.5.95 3034 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28

　　00:03:0D:0E:9A:A5 210.77.6.230 3144 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28

　　00:50:8D:6C:08:9F 210.77.4.17 3012 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28

　　00:E0:50:00:0B:54 210.77.6.18 3109 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28

　　00:0F:EA:13:40:54 210.77.7.7 2631 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28

　　00:E0:4C:45:21:E9 210.77.7.77 2687 dhcp-snooping 103 GigabitEthernet1/0/28