IP 地址及其管理一、目標(biāo)分析第 1 頁 共 5 頁 ,第 2 頁 共 5 頁 ,第 3 頁 共 5 頁 ,有兩個(gè)特

IP 地址及其管理

一、目標(biāo)分析

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有兩個(gè)特殊的號不能分配給具體的計(jì)算機(jī)，那就是主機(jī)號全為0和全為1的情況。全為0的號留給網(wǎng)絡(luò)本身使用，全為1的號用作廣播地址。學(xué)生一般會得出：只能容納256-2=254臺。

如何看網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識：首先看是幾類IP ，然后看網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識。

A 類地址：第一段為網(wǎng)絡(luò)號，其余段為主機(jī)號

B 類地址：前兩段為網(wǎng)絡(luò)號，后兩段為主機(jī)號

C 類地址：前三段為網(wǎng)絡(luò)號，最后一段為主機(jī)號

6、IP 地址的管理

管理機(jī)構(gòu)：IANA 因特網(wǎng)地址分配機(jī)構(gòu) www.iana.org （負(fù)責(zé)全球IP 地址和域名的管理）

（1）幻燈展示P47 IP地址管理機(jī)構(gòu)圖，介紹IP 地址是如何管理的。

ICANN 將部分IP 地址分配給地區(qū)級的互聯(lián)網(wǎng)注冊機(jī)構(gòu) （Regional Internet Registry, 簡稱RIR ） RIR 負(fù)責(zé)該地區(qū)的IP 地址分配，登記注冊。通常RIR 會將地址進(jìn)一步分配給區(qū)內(nèi)大的本地級互聯(lián)網(wǎng)注冊機(jī)構(gòu)或因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商（LIR/ISP）， 然后由他們做更進(jìn)一步的分配。

RIR 共有三個(gè)，分別為ARIN 、RIPE 、APNIC 。

ARIN 主要負(fù)責(zé)北美地區(qū)的IP 地址/的分配管理。

RIPE 主要負(fù)責(zé)歐洲地區(qū)的IP 地址的分配管理。

APNIC 主要負(fù)責(zé)亞太地區(qū)的IP 地址的分配管理。

（2）展示資料：目前的因特網(wǎng)技術(shù)共能提供約4億個(gè)左右的獨(dú)立IP 地址，但是這些地址并沒有合理地分配給各個(gè)國家和地區(qū)。因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)是從美國興起并以美國為中心發(fā)展起來的，因此絕大多數(shù)IP 地址已被美國所占有，使IP 地址資源分配嚴(yán)重不均衡。中國，世界上人口最多的國家，所分得的大多是C 類IP 地址，A 類和B 類幾乎沒有。

IP 地址資源的不足，如何解決？

方法—：IPV6

方法二：IP 地址的動(dòng)態(tài)分配

IPv4采用32位地址長度，只有大約43億個(gè)地址，估計(jì)在2005～2010年間將被分配完畢，而IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。

我們?yōu)槭裁葱枰狪Pv6，有以下幾點(diǎn)：

（1）IPv4地址資源面臨枯竭，我國僅有3000多萬個(gè)IP 地址

（2）互聯(lián)網(wǎng)黑客、病毒泛濫，IPv6能提供更安全的保障

（3）實(shí)現(xiàn)3G 與互聯(lián)網(wǎng)的融合，讓每部手機(jī)都有IP 地址

（4）IPv6支持“永遠(yuǎn)在線”，為客戶提供更滿意的服務(wù)

IP 地址是唯一標(biāo)識出主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)中位置的編號。IP 地址是一個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù), 共分為五類, 子網(wǎng)掩碼可以把IP 地址劃分為網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。為解決IP 地址的不足, 已開始研發(fā)IPV6。 三．IP 地址盜用常用方法及防范

目前IP 地址盜用行為非常常見，許多“不法之徒”用盜用地址的行為來逃避追蹤、隱藏自己的身份。IP 地址的盜用行為侵害了網(wǎng)絡(luò)正常用戶的權(quán)益，并且給網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行帶來了巨大的負(fù)面影響，因此研究IP 地址盜用的問題，找出有效的防范措施，是當(dāng)前的一個(gè)緊迫課題。

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IP 地址盜用常用的方法及其防范機(jī)制

IP 地址盜用是指盜用者使用未經(jīng)授權(quán)的IP 地址來配置網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)。IP 地址的盜用通常有以下兩種方法:

一是單純修改IP 地址的盜用方法。如果用戶在配置或修改配置時(shí)，使用的不是合法獲得的IP 地址，就形成了IP 地址盜用。由于IP 地址是一個(gè)協(xié)議邏輯地址，是一個(gè)需要用戶設(shè)置并隨時(shí)修改的值，因此無法限制用戶修改本機(jī)的IP 地址。

二是同時(shí)修改IP-MAC 地址的方法。針對單純修改IP 地址的問題，很多單位都采用IP-MAC 捆綁技術(shù)加以解決。但I(xiàn)P-MAC 捆綁技術(shù)無法防止用戶對IP-MAC 的修改。MAC 地址是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件地址，對于以太網(wǎng)來說，即俗稱的網(wǎng)卡地址。每個(gè)網(wǎng)卡上的MAC 地址在所有以太網(wǎng)設(shè)備中必須是惟一的，它由IEEE 分配，固化在網(wǎng)卡上一般不得隨意改動(dòng)。但是，一些兼容網(wǎng)卡的MAC 地址卻可以通過配置程序來修改。如果將一臺計(jì)算機(jī)的IP 和MAC 地址都修改為另一臺合法主機(jī)對應(yīng)的IP 和MAC 地址，那么IP-MAC 捆綁技術(shù)就無能為力了。另外，對于一些MAC 地址不能直接修改的網(wǎng)卡，用戶還可以通過軟件修改MAC 地址，即通過修改底層網(wǎng)絡(luò)軟件達(dá)到欺騙上層軟件的目的。

目前發(fā)現(xiàn)IP 地址盜用比較常用的方法是定期掃描網(wǎng)絡(luò)各路由器的ARP(address resolution protocol)表，獲得當(dāng)前正在使用的IP 地址以及IP-MAC 對照關(guān)系，與合法的IP 地址表，IP-MAC 表對照，如果不一致則有非法訪問行為發(fā)生。另外，從用戶的故障報(bào)告(盜用正在使用的IP 地址會出現(xiàn)MAC 地址沖突的提示) 也可以發(fā)現(xiàn)IP 地址的盜用行為。在此基礎(chǔ)上，常用的防范機(jī)制有:IP-MAC捆綁技術(shù)、代理服務(wù)器技術(shù)、IP-MAC-USER 認(rèn)證授權(quán)以及透明網(wǎng)關(guān)技術(shù)等。

這些機(jī)制都有一定的局限性，比如IP-MAC 捆綁技術(shù)用戶管理十分困難; 透明網(wǎng)關(guān)技術(shù)需要專門的機(jī)器進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，該機(jī)器容易成為瓶頸。更重要的是，這些機(jī)制都沒有完全從根本上防止IP 地址盜用行為所產(chǎn)生的危害，只是防止地址盜用者直接訪問外部網(wǎng)絡(luò)資源。事實(shí)上，由于IP 地址盜用者仍然具有IP 子網(wǎng)內(nèi)完全活動(dòng)的自由，因此一方面這種行為會干擾合法用戶的使用:另一方面可能被不良企圖者用來攻擊子網(wǎng)內(nèi)的其他機(jī)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。如果子網(wǎng)內(nèi)有代理服務(wù)器，盜用者還可以通過種種手段獲得網(wǎng)外資源。

利用端口定位及時(shí)阻斷IP 地址盜用

交換機(jī)是局域網(wǎng)的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它工作在數(shù)據(jù)鏈路層上，基于MAC 地址來轉(zhuǎn)發(fā)和過濾數(shù)據(jù)包。因此，每個(gè)交換機(jī)均維護(hù)著一個(gè)與端口對應(yīng)的MAC 地址表。任何與交換機(jī)直接相連或處于同一廣播域的主機(jī)的MAC 地址均會被保存到交換機(jī)的MAC 地址表中。通過SNMP(Simple Network Management protocol)管理站與各個(gè)交換機(jī)的SNMP 代理通信可以獲取每個(gè)交換機(jī)保存的與端口對應(yīng)的MAC 地址表，從而形成一個(gè)實(shí)時(shí)的Switch-Port-MAC 對應(yīng)表。將實(shí)時(shí)獲得的Switch-Port-MAC 對應(yīng)表與事先獲得的合法的完整表格對照，就可以快速發(fā)現(xiàn)交換機(jī)端口是否出現(xiàn)非法MAC 地址，進(jìn)一步即可判定是否有IP 地址盜用的發(fā)生。如果同一個(gè)MAC 地址同時(shí)出現(xiàn)在不同的交換機(jī)的非級聯(lián)端口上，則意味著IP-MAC 成對盜用。

發(fā)現(xiàn)了地址盜用行為后，實(shí)際上也已經(jīng)將盜用行為定位到了交換機(jī)的端口。再通過查詢事先建立的完整的Switch-Port-MAC 對應(yīng)表，就可以立即定位到發(fā)生盜用行為的房間。

發(fā)生了地址盜用行為后，可以立即采取相應(yīng)的方法來阻斷盜用行為所產(chǎn)生的影響，技術(shù)上可以通過SNMP 管理站向交換機(jī)代理發(fā)出一個(gè)SNMP 消息來關(guān)斷發(fā)生盜用行為的端口，這樣盜用IP 地址的機(jī)器無法與網(wǎng)絡(luò)中其他機(jī)器發(fā)生任何聯(lián)系，當(dāng)然也無法影響其他機(jī)器的正常運(yùn)行。

端口的關(guān)斷可以通過改變其管理狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。在MIB(Management Information Base)中有一個(gè)代表端口管理狀態(tài)的可讀寫對象ifAdminStatus(對象標(biāo)識符號為1.3.6.1.2.1.2.2.1.7) ，給ifAdminStatus 賦不同的值，可以改變端口的管理狀態(tài)，即“1”—開啟端口，“2”—關(guān)閉端口，“3”—供測試用。

這樣，通過管理站給交換機(jī)發(fā)送賦值信息(Set Request) ，就可以關(guān)閉和開啟相應(yīng)的端口，比如要關(guān)閉某一交換機(jī)(192.168.1.1)的2號端口，可以向該交換機(jī)發(fā)出如下信息:

set("private" 192.168.1.1 1.3.6.1，2.1.2.2.1.7.2.0.2).

結(jié)合IP-MAC 綁定技術(shù)，通過交換機(jī)端口管理，可以在實(shí)際使用中迅速發(fā)現(xiàn)并阻斷IP 地址的盜用行為，尤其是解決了IP-MAC 成對盜用的問題，同時(shí)也不影響網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率。

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