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07-三層技術-IP業務配置指導

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01-ARP配置

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01-ARP配置

目 

1 ARP

1.1 ARP簡介

1.1.1 ARP報文結構

1.1.2 ARP地址解析過程

1.1.3 ARP表項類型

1.2 ARP配置任務簡介

1.3 手工添加靜態ARP表項

1.3.1 手工添加短靜態ARP表項

1.3.2 手工添加長靜態ARP表項

1.4 配置動態ARP表項的相關功能

1.4.1 配置設備學習動態ARP表項的最大數目

1.4.2 配置接口學習動態ARP表項的最大數目

1.4.3 配置動態ARP表項的老化時間

1.4.4 開啟動態ARP表項的檢查功能

1.5 將主用主控板的ARP表項同步到其他所有板

1.6 配置接口為用戶側接口或網絡側接口

1.7 開啟在地址借用的接口學習不同網段ARP表項的功能

1.8 開啟ARP記錄終端用戶間IP地址衝突功能

1.9 開啟ARP表項出接口和MAC地址表項出接口一致性檢查功能

1.10 開啟ARP記錄終端用戶端口遷移功能

1.11 開啟ARP日誌信息功能

1.12 ARP顯示和維護

1.12.1 顯示ARP表項信息

1.12.2 清除ARP表項信息

1.13 ARP典型配置舉例

1.13.1 長靜態ARP表項配置舉例

1.13.2 短靜態ARP表項配置舉例

2 免費ARP

2.1 免費ARP簡介

2.1.1 IP地址衝突檢測

2.1.2 免費ARP報文學習

2.1.3 定時發送免費ARP

2.2 免費ARP配置任務簡介

2.3 開啟源IP地址衝突提示功能

2.4 開啟免費ARP報文學習功能

2.5 開啟定時發送免費ARP功能

2.6 開啟設備收到非同一網段ARP請求時發送免費ARP報文功能

2.7 配置當接口MAC地址變化時,該接口重新發送免費ARP報文的次數和時間間隔

3 代理ARP

3.1 代理ARP簡介

3.2 開啟普通代理ARP功能

3.3 開啟本地代理ARP功能

3.4 代理ARP顯示和維護

3.5 普通代理ARP典型配置舉例

3.5.1 普通代理ARP基本組網配置舉例

4 即插即用網關

4.1 即插即用網關簡介

4.2 即插即用網關配置準備

4.3 開啟即插即用網關功能

4.4 即插即用網關顯示和維護

4.5 即插即用網關典型配置舉例

4.5.1 即插即用網關基本組網配置舉例

5 ARP直連路由通告

5.1 ARP直連路由通告簡介

5.1.1 工作機製

5.1.2 三層接入組網應用

5.2 開啟ARP直連路由通告功能


1 ARP

1.1  ARP簡介

ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協議)是將IP地址解析為以太網MAC地址(或稱物理地址)的協議。在網絡中,當主機或其它網絡設備有數據要發送給另一個主機或設備時,它必須知道對方的網絡層地址(即IP地址),由於IP數據報必須封裝成幀才能通過物理網絡發送,因此還需要知道對方的物理地址,所以設備上需要存在一個從IP地址到物理地址的映射關係。ARP就是實現這個功能的協議。

1.1.1  ARP報文結構

ARP報文分為ARP請求和ARP應答報文,報文格式如圖1-1所示。

圖1-1 ARP報文結構

 

·     硬件類型:表示硬件地址的類型。它的值為1表示以太網地址;

·     協議類型:表示要映射的協議地址類型。它的值為0x0800即表示IP地址;

·     硬件地址長度和協議地址長度分別指出硬件地址和協議地址的長度,以字節為單位。對於以太網上IP地址的ARP請求或應答來說,它們的值分別為6和4;

·     操作類型(OP):1表示ARP請求,2表示ARP應答;

·     發送端MAC地址:發送方設備的硬件地址;

·     發送端IP地址:發送方設備的IP地址;

·     目標MAC地址:接收方設備的硬件地址;

·     目標IP地址:接收方設備的IP地址。

1.1.2  ARP地址解析過程

假設主機A和B在同一個網段,主機A要向主機B發送信息。如圖1-2所示,具體的地址解析過程如下:

(1)     主機A首先查看自己的ARP表,確定其中是否包含有主機B對應的ARP表項。如果找到了對應的MAC地址,則主機A直接利用ARP表中的MAC地址,對IP數據報進行幀封裝,並將IP數據報發送給主機B。

(2)     如果主機A在ARP表中找不到對應的MAC地址,則將緩存該IP數據報,然後以廣播方式發送一個ARP請求報文。ARP請求報文中的發送端IP地址和發送端MAC地址為主機A的IP地址和MAC地址,目標IP地址和目標MAC地址為主機B的IP地址和全0的MAC地址。由於ARP請求報文以廣播方式發送,該網段上的所有主機都可以接收到該請求,但隻有被請求的主機(即主機B)會對該請求進行處理。

(3)     主機B比較自己的IP地址和ARP請求報文中的目標IP地址,當兩者相同時進行如下處理:將ARP請求報文中的發送端(即主機A)的IP地址和MAC地址存入自己的ARP表中。之後以單播方式發送ARP響應報文給主機A,其中包含了自己的MAC地址。

(4)     主機A收到ARP響應報文後,將主機B的MAC地址加入到自己的ARP表中以用於後續報文的轉發,同時將IP數據報進行封裝後發送出去。

圖1-2 ARP地址解析過程

 

當主機A和主機B不在同一網段時,主機A就會先向網關發出ARP請求,ARP請求報文中的目標IP地址為網關的IP地址。當主機A從收到的響應報文中獲得網關的MAC地址後,將報文封裝並發給網關。如果網關沒有主機B的ARP表項,網關會廣播ARP請求,目標IP地址為主機B的IP地址,當網關從收到的響應報文中獲得主機B的MAC地址後,就可以將報文發給主機B;如果網關已經有主機B的ARP表項,網關直接把報文發給主機B。

1.1.3  ARP表項類型

設備通過ARP解析到目的MAC地址後,將會在自己的ARP表中增加IP地址和MAC地址映射關係的表項,以用於後續到同一目的地報文的轉發。

ARP表項分為動態ARP表項、靜態ARP表項、OpenFlow ARP表項和Rule ARP表項。

1. 動態ARP表項

動態ARP表項由ARP協議通過ARP報文自動生成和維護,可以被老化,可以被新的ARP報文更新,可以被靜態ARP表項覆蓋。當到達老化時間、接口狀態down時,係統會刪除相應的動態ARP表項。

2. 靜態ARP表項

靜態ARP表項通過手工配置和維護,不會被老化,不會被動態ARP表項覆蓋。

配置靜態ARP表項可以增加通信的安全性。靜態ARP表項可以限製和指定IP地址的設備通信時隻使用指定的MAC地址,此時攻擊報文無法修改此表項的IP地址和MAC地址的映射關係,從而保護了本設備和指定設備間的正常通信。

靜態ARP表項分為短靜態ARP表項和長靜態ARP表項。

·     長靜態ARP表項可以直接用於報文轉發,除了包括IP地址和MAC地址外,還需要包括以下兩種表項內容之一:

¡     該ARP表項所在VLAN和出接口;

¡     該ARP表項的入接口和出接口對應關係。

·     短靜態ARP表項隻包括IP地址和MAC地址。

如果出接口是三層以太網接口,短靜態ARP表項可以直接用於報文轉發。

如果出接口是VLAN接口,短靜態ARP表項不能直接用於報文轉發,需要對表項進行解析:當要發送IP數據報時,設備先發送ARP請求報文,如果收到的響應報文中的發送端IP地址和發送端MAC地址與所配置的IP地址和MAC地址相同,則將接收ARP響應報文的接口加入該靜態ARP表項中,此時,該短靜態ARP表項由未解析狀態變為解析狀態,之後就可以用於報文轉發。

一般情況下,ARP動態執行並自動尋求IP地址到以太網MAC地址的解析,無需管理員的介入。當希望設備和指定用戶隻能使用某個固定的IP地址和MAC地址通信時,可以配置短靜態ARP表項,當進一步希望限定這個用戶隻在某VLAN內的某個特定接口上連接時就可以配置長靜態ARP表項。

3. OpenFlow ARP表項

OpenFlow ARP表項由OpenFlow添加,不會被老化,不能通過ARP報文更新。可以直接用於轉發報文。關於OpenFlow的介紹,請參見“OpenFlow配置指導”中的“OpenFlow”。

4. Rule ARP表項

Rule ARP表項不會被老化,不能通過ARP報文更新,可以被靜態ARP表項覆蓋,可以直接用於轉發報文。Rule ARP表項可由如下特性添加:

·     Portal,Portal的詳細介紹請參見“安全配置指導”中的“Portal”。

·     VXLAN,VXLAN的詳細介紹請參見“VXLAN配置指導”中的“VXLAN”。

·     OVSDB,OVSDB的詳細介紹請參見“VXLAN配置指導”中的“VXLAN”。

1.2  ARP配置任務簡介

本節中的所有配置均為可選,請根據實際情況選擇配置。

·     手工添加靜態ARP表項

¡     手工添加短靜態ARP表項

¡     手工添加長靜態ARP表項

·     配置動態ARP表項的相關功能

¡     配置設備學習動態ARP表項的最大數目

¡     配置接口學習動態ARP表項的最大數目

¡     配置動態ARP表項的老化時間

¡     開啟動態ARP表項的檢查功能

·     將主用主控板的ARP表項同步到其他所有板

·     配置接口為用戶側接口或網絡側接口

·     開啟在地址借用的接口學習不同網段ARP表項的功能

·     開啟ARP記錄終端用戶間IP地址衝突功能

·     開啟ARP表項出接口和MAC地址表項出接口一致性檢查功能

·     開啟ARP記錄終端用戶端口遷移功能

·     開啟ARP日誌信息功能

1.3  手工添加靜態ARP表項

靜態ARP表項在設備正常工作期間一直有效。

1.3.1  手工添加短靜態ARP表項

1. 配置限製和指導

對於已經解析的短靜態ARP表項,會由於外部事件,比如解析到的出接口狀態down或設備的ARP表項所對應的VLAN或VLAN接口被刪除等原因,恢複到未解析狀態。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     手工添加短靜態ARP表項。

arp static ip-address mac-address [ vpn-instance vpn-instance-name ][ description text ]

1.3.2  手工添加長靜態ARP表項

1. 功能簡介

長靜態ARP表項根據設備的當前狀態可能處於有效或無效兩種狀態。處於無效狀態的原因可能是該ARP表項中的IP地址與本地IP地址衝突或設備上沒有與該ARP表項中的IP地址在同一網段的接口地址等原因。處於無效狀態的長靜態ARP表項不能指導報文轉發。當長靜態ARP表項所對應的VLAN或VLAN接口被刪除時,該ARP表項會被刪除。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     手工添加長靜態ARP表項。

arp static ip-address mac-address [ vlan-id interface-type interface-number ] [ vpn-instance vpn-instance-name ][ description text ]

1.4  配置動態ARP表項的相關功能

1.4.1  配置設備學習動態ARP表項的最大數目

1. 功能簡介

設備可以通過ARP協議自動生成動態ARP表項。為了防止用戶占用過多的ARP資源,可以通過設置設備學習動態ARP表項的最大數目來進行限製。當設備學習動態ARP表項的數目達到所設置的值時,該設備上將不再學習動態ARP表項。

當本命令配置的動態ARP表項的最大數目小於設備當前已經學到的動態ARP表項數目,已學到的動態ARP表項不會被直接刪除,用戶可以通過執行reset arp dynamic命令直接清除動態ARP表項。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     配置設備允許學習動態ARP表項的最大數目。

arp max-learning-number max-number slot slot-number

缺省情況下,設備允許學習動態ARP表項的最大數目為4096。

當配置設備允許學習動態ARP表項的最大數目為0時,表示禁止本設備學習動態ARP表項。

1.4.2  配置接口學習動態ARP表項的最大數目

1. 功能簡介

設備可以通過ARP協議自動生成動態ARP表項。為了防止部分接口下的用戶占用過多的ARP資源,可以通過設置接口學習動態ARP表項的最大數目來進行限製。當接口學習動態ARP表項的數目達到所設置的值時,該接口將不再學習動態ARP表項。

如果二層接口及其所屬的VLAN接口都配置了允許學習動態ARP表項的最大數目,則隻有二層接口及VLAN接口上的動態ARP表項數目都沒有超過各自配置的最大值時,才會學習ARP表項。

設備各接口學習的動態ARP表項之和不會超過該設備學習動態ARP表項的最大數目。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

(3)     配置接口允許學習動態ARP表項的最大數目。

arp max-learning-num max-number

缺省情況下,接口允許學習動態ARP表項的最大數目為4096。

當配置接口允許學習動態ARP表項的最大數目為0時,表示禁止接口學習動態ARP表項。

1.4.3  配置動態ARP表項的老化時間

1. 功能簡介

為適應網絡的變化,ARP表需要不斷更新。ARP表中的動態ARP表項並非永遠有效,每一條記錄都有一個生存周期,到達生存周期仍得不到刷新的記錄將從ARP表中刪除,這個生存周期被稱作老化時間。如果在到達老化時間前記錄被刷新,則重新計算老化時間。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     配置動態ARP表項的老化時間。

arp timer aging { aging-minutes | second aging-seconds }

缺省情況下,動態ARP表項的老化時間為20分鍾。

1.4.4  開啟動態ARP表項的檢查功能

1. 功能簡介

動態ARP表項檢查功能可以控製設備上是否可以學習ARP報文中的發送端MAC地址為組播MAC的動態ARP表項。

·     開啟ARP表項的檢查功能後,設備上不能學習ARP報文中發送端MAC地址為組播MAC的動態ARP表項,也不能手工添加MAC地址為組播MAC的靜態ARP表項。

·     關閉ARP表項的檢查功能後,設備可以學習以太網源MAC地址為單播MAC且ARP報文中發送端MAC地址為組播MAC的動態ARP表項,也可以手工添加MAC地址為組播MAC的靜態ARP表項。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     開啟動態ARP表項的檢查功能。

arp check enable

缺省情況下,動態ARP表項的檢查功能處於開啟狀態。

1.5  將主用主控板的ARP表項同步到其他所有板

1. 功能簡介

當設備各板間出現了ARP表項不一致的異常情況時,可以執行本配置,保證設備各板上的ARP表項處於一致狀態。

2. 配置限製和指導

為了防止設備在長時間工作後,各板間的ARP表項出現差異的情況,可通過schedule機製控製arp smooth命令的起始時間及執行的時間間隔,關於schedule機製的介紹,請參見“基礎配置指導”中的“設備管理”。

3. 配置步驟

請在用戶視圖下執行本命令,將主用主控板的ARP表項同步到其他所有板。

arp smooth

1.6  配置接口為用戶側接口或網絡側接口

1. 功能簡介

當接口連接終端主機時,可以配置接口為用戶側接口。對於這種接口上學到的ARP表項,設備上不會生成到主機的路由。

當接口連接網絡設備時,需要配置接口為網絡側接口。對於這種接口上學到的ARP表項,ARP表項中的信息可以用來生成對應的主機路由信息條目。

通過實際使用情況,正確配置接口的工作模式,可以適當的節省硬件資源。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

(3)     配置接口為用戶側接口或網絡層接口。

¡     配置接口為用戶側接口。

arp mode uni

¡     配置接口為網絡側接口。

undo arp mode

缺省情況下,接口為網絡側接口。

1.7  開啟在地址借用的接口學習不同網段ARP表項的功能

1. 功能簡介

在某些組網環境中,當配置某個接口借用指定接口IP地址後,由於借到的地址所在的網段和對端接口的地址可能處於不同網段,導致接口收到不同網段的ARP報文時無法學習到ARP表項。配置本功能後,可以使接口收到不在同一網段的ARP報文後學習對應的ARP表項,保證該接口和對端可以通信。

關閉本功能後,配置了地址借用功能的接口不再學習不同網段的ARP表項,已經學到的ARP表項老化後刪除。

2. 配置限製和指導

請不要在非地址借用的接口執行arp ip-unnumbered learning enable命令,否則可能會出現學習ARP表項異常的問題。

3. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

(3)     配置本接口借用指定接口的IP地址。

ip address unnumbered interface interface-type interface-number

缺省情況下,本接口未借用其它接口的IP地址。

(4)     開啟在地址借用的接口學習不同網段ARP表項的功能。

arp ip-unnumbered learning enable

缺省情況下,在地址借用的接口學習不同網段ARP表項的功能處於關閉狀態。

1.8  開啟ARP記錄終端用戶間IP地址衝突功能

1. 功能簡介

開啟本功能後,ARP模塊收到ARP報文時,會將ARP報文中的發送端IP地址和已有ARP表項中的IP地址進行比較。如果發現發送端IP地址和某條ARP表項中的IP地址相同,但MAC地址不同,則認為網絡中存在終端用戶間的IP地址衝突。此時,ARP模塊會生成終端用戶間IP地址衝突表項,同時生成對應的IP地址衝突日誌。生成的IP地址衝突日誌將被發送給信息中心模塊處理,信息中心模塊的配置將決定日誌信息的發送規則和發送方向。信息中心的詳細描述請參見“設備管理配置指導”中的“信息中心”。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     開啟ARP記錄終端用戶間IP地址衝突功能。

arp user-ip-conflict record enable

缺省情況下,ARP記錄終端用戶間IP地址衝突功能處於關閉狀態。

1.9  開啟ARP表項出接口和MAC地址表項出接口一致性檢查功能

1. 功能簡介

當網絡環境不穩定時,設備收到某個用戶發送的報文的接口可能會發生變化。這時,設備會更新該用戶的MAC地址表項中的接口信息。由於該用戶對應的ARP表項的出接口信息無法及時更新,匹配該ARP表項的報文會從錯誤的接口轉發出去。開啟本功能後,ARP會定時檢查某個用戶的ARP表項的出接口和MAC地址表項的出接口是否一致。如果不一致,ARP會在該用戶的ARP表項記錄的VLAN內發送ARP請求報文進行探測,並將收到ARP應答報文的接口信息更新到ARP表項中,保證了ARP表項的出接口信息能夠及時更新,解決了某個用戶的ARP表項出接口和MAC地址表項出接口不一致的問題。

使用display mac-address命令可以查看MAC地址表信息。關於display mac-address命令的詳細描述,請參見“二層技術-以太網交換命令參考”中的“MAC地址表”。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     開啟ARP表項出接口和MAC地址表項出接口一致性檢查功能。

arp mac-interface-consistency check enable

缺省情況下,ARP表項出接口和MAC地址表項出接口一致性檢查功能處於關閉狀態。

1.10  開啟ARP記錄終端用戶端口遷移功能

1. 功能簡介

開啟本功能後,設備收到ARP報文時,會將收到ARP報文中的信息和已有ARP表項進行比較。如果發現ARP報文中的發送端IP地址和MAC地址與某條ARP表項中的IP地址和MAC地址相同,但端口不同,則認為該ARP表項對應的用戶發生了端口遷移。此時,設備會生成終端用戶的遷移表項,同時生成對應用戶的遷移日誌,並刷新ARP表項中的接口信息。生成的遷移日誌將被發送給信息中心模塊處理,信息中心模塊的配置將決定日誌信息的發送規則和發送方向。信息中心的詳細描述請參見“設備管理配置指導”中的“信息中心”。

如果發生大量用戶遷移操作時,設備會輸出大量日誌信息,這可能會降低設備性能。為了避免該情況的發生,用戶可以關閉ARP記錄終端用戶端口遷移功能。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     開啟ARP記錄終端用戶端口遷移功能。

arp user-move record enable

缺省情況下,ARP記錄終端用戶端口間遷移功能處於關閉狀態。

1.11  開啟ARP日誌信息功能

1. 功能簡介

ARP日誌可以方便管理員定位問題和解決問題,對處理ARP報文的信息進行的記錄。例如,ARP日誌可以記錄如下事件:

·     設備未使能ARP代理功能時收到目的IP不是設備接口IP地址、VRRP備份組中的虛擬IP地址或NAT轉換的外部網絡地址;

·     收到的ARP報文中源地址和接收接口IP地址、VRRP備份組中的虛擬IP地址或NAT轉換的外部網絡地址衝突,且此報文不是ARP請求報文等。

設備生成的ARP日誌信息會交給信息中心模塊處理,信息中心模塊的配置將決定日誌信息的發送規則和發送方向。關於信息中心的詳細描述請參見“設備管理配置指導”中的“信息中心”。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     開啟ARP日誌信息功能。

arp check log enable

缺省情況下,ARP日誌信息功能處於關閉狀態。

1.12  ARP顯示和維護

1.12.1  顯示ARP表項信息

可在任意視圖下執行以下命令:

·     顯示ARP表項。

display arp [ [ all | dynamic | static ] [ slot slot-number ] | vlan vlan-id | interface interface-type interface-number ] [ count | verbose ]

·     顯示指定IP地址的ARP表項。

display arp ip-address [ slot slot-number ] [ verbose ]

·     顯示指定VPN實例的ARP表項。

display arp vpn-instance vpn-instance-name [ count | verbose ]

·     顯示設備支持ARP表項的最大數目。

display arp entry-limit

·     顯示OpenFlow類型ARP表項個數。

display arp openflow count [ slot slot-number ]

·     顯示動態ARP表項的老化時間。

display arp timer aging

·     顯示ARP記錄的終端用戶間IP地址衝突表項信息。

display arp user-ip-conflict record [ slot slot-number ]

·     顯示ARP記錄的終端用戶遷移表項信息。

display arp user-move record [ slot slot-number ]

1.12.2  清除ARP表項信息

1. 配置限製和指導

清除ARP表項,將取消IP地址和MAC地址的映射關係,可能導致無法正常通信。清除前請務必仔細確認。

2. 配置步驟

請在用戶視圖下執行以下命令,清除ARP表項。

reset arp { all | dynamic | interface interface-type interface-number | slot slot-number | static }

注意

執行本命令會清除設備上已有的ARP表項,可能會導致外部流量無法及時發給局域網中的用戶。

 

1.13  ARP典型配置舉例

1.13.1  長靜態ARP表項配置舉例

1. 組網需求

·     Device B連接主機,通過接口GigabitEthernet0/0/1連接Device A。接口GigabitEthernet0/0/1屬於VLAN 10。

·     Device A的IP地址為192.168.1.1/24,MAC地址為00e0-fc01-0000。

為了增加Device B和Device A通信的安全性,可以在Device B上為Device A配置一條靜態ARP表項,從而防止攻擊報文修改此表項的IP地址和MAC地址的映射關係。

2. 組網圖

圖1-3 長靜態ARP表項配置組網圖

3. 配置步驟

在Device B上進行下列配置。

# 創建VLAN 10。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] vlan 10

[DeviceB-vlan10] quit

# 將接口GigabitEthernet0/0/1加入到VLAN 10中。

[DeviceB] interface gigabitethernet 0/0/1

[DeviceB-GigabitEthernet0/0/1] port access vlan 10

[DeviceB-GigabitEthernet0/0/1] quit

# 創建接口Vlan-interface10,並配置IP地址。

[DeviceB] interface vlan-interface 10

[DeviceB-vlan-interface10] ip address 192.168.1.2 8

[DeviceB-vlan-interface10] quit

# 配置一條長靜態ARP表項,IP地址為192.168.1.1,對應的MAC地址為00e0-fc01-0000,此條ARP表項對應的出接口為屬於VLAN 10的接口GigabitEthernet0/0/1。

[DeviceB] arp static 192.168.1.1 00e0-fc01-0000 10 gigabitethernet 0/0/1

4. 驗證配置

# 查看長靜態ARP表項信息。

[DeviceB] display arp static

  Type: S-Static   D-Dynamic   O-Openflow   R-Rule  I-Invalid

IP address      MAC address    VLAN/VSI name Interface                Aging Type

192.168.1.1     00e0-fc01-0000 10            GE0/0/1                  --    S

1.13.2  短靜態ARP表項配置舉例

1. 組網需求

·     Device B通過接口GigabitEthernet0/0/1連接主機,通過接口GigabitEthernet0/0/2連接Device A。

·     Device A的IP地址為192.168.1.1/24,MAC地址為00e0-fc01-001f。

網絡管理員需要通過某種方法來防止惡意用戶對Device B進行ARP攻擊,增加Device B和Device A通信的安全性。如果Device A的IP地址和MAC地址是固定的,則可以通過在Device B上配置靜態ARP表項的方法,防止惡意用戶進行ARP攻擊。

2. 組網圖

圖1-4 短靜態ARP表項配置組網圖

3. 配置步驟

在Device B上進行下列配置。

# 在接口GigabitEthernet0/0/2配置IP地址。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] interface gigabitethernet 0/0/2

[DeviceB-GigabitEthernet0/0/2] ip address 192.168.1.2 24

[DeviceB-GigabitEthernet0/0/2] quit

# 配置一條短靜態ARP表項,IP地址是192.168.1.1,對應的MAC地址是00e0-fc01-001f。

[DeviceB] arp static 192.168.1.1 00e0-fc01-001f

4. 驗證配置

# 查看短靜態ARP表項信息。

[DeviceB] display arp static

  Type: S-Static   D-Dynamic   O-Openflow   R-Rule  I-Invalid

IP address      MAC address    VLAN/VSI name Interface                Aging Type

192.168.1.1     00e0-fc01-001f --            --                       --    S

 


2 免費ARP

2.1  免費ARP簡介

免費ARP報文是一種特殊的ARP報文,該報文中攜帶的發送端IP地址和目標IP地址都是本機的IP地址。設備通過對外發送免費ARP報文來確定其他設備的IP地址是否與本機的IP地址衝突,並實現在設備硬件地址改變時通知其它設備更新ARP表項。

2.1.1  IP地址衝突檢測

設備接口獲取到IP地址時可以在接口所在局域網內廣播發送免費ARP報文。如果設備收到ARP應答報文,表示局域網中存在與該設備IP地址相同的設備,則設備不會使用此IP地址,並打印日誌提示管理員修改該IP地址。如果設備未收到ARP應答報文,表示局域網中不存在與該設備IP地址相同的設備,則設備可以正常使用IP地址。

2.1.2  免費ARP報文學習

開啟了免費ARP報文學習功能後,設備會根據收到的免費ARP報文中攜帶的信息(發送端IP地址、發送端MAC地址)對自身維護的ARP表進行修改。設備先判斷ARP表中是否存在與此免費ARP報文中的發送端IP地址對應的ARP表項:

·     如果沒有對應的ARP表項,設備會根據該免費ARP報文中攜帶的信息新建ARP表項;

·     如果存在對應的ARP表項,設備會根據該免費ARP報文中攜帶的信息更新對應的ARP表項。

關閉免費ARP報文學習功能後,設備不會根據收到的免費ARP報文來新建ARP表項,但是會更新已存在的對應ARP表項。如果用戶不希望通過免費ARP報文來新建ARP表項,可以關閉免費ARP報文學習功能,以節省ARP表項資源。

2.1.3  定時發送免費ARP

定時發送免費ARP功能可以及時通知下行設備更新ARP表項或者MAC地址表項,主要應用場景如下:

·     防止仿冒網關的ARP攻擊

如果攻擊者仿冒網關發送免費ARP報文,就可以欺騙同網段內的其它主機,使得被欺騙的主機訪問網關的流量被重定向到一個錯誤的MAC地址,導致其它主機用戶無法正常訪問網絡。

為了降低這種仿冒網關的ARP攻擊所帶來的影響,可以在網關的接口上開啟定時發送免費ARP功能。開啟該功能後,網關接口上將按照配置的時間間隔周期性發送接口主IP地址和手工配置的從IP地址的免費ARP報文。這樣,每台主機都可以學習到正確的網關,從而正常訪問網絡。

·     防止主機ARP表項老化

在實際環境中,當網絡負載較大或接收端主機的CPU占用率較高時,可能存在ARP報文被丟棄或主機無法及時處理接收到的ARP報文等現象。這種情況下,接收端主機的動態ARP表項會因超時而老化,在其重新學習到發送設備的ARP表項之前,二者之間的流量就會發生中斷。

為了解決上述問題,可以在網關的接口上開啟定時發送免費ARP功能。啟用該功能後,網關接口上將按照配置的時間間隔周期性發送接口主IP地址和手工配置的從IP地址的免費ARP報文。這樣,接收端主機可以及時更新ARP映射表,從而防止了上述流量中斷現象。

·     防止VRRP虛擬IP地址衝突

當網絡中存在VRRP備份組時,需要由VRRP備份組的Master路由器周期性的向網絡內的主機發送免費ARP報文,使主機更新本地ARP地址表,從而確保網絡中不會存在IP地址與Master路由器VRRP虛擬IP地址相同的設備。免費ARP報文中的發送端MAC為VRRP虛擬路由器對應的虛擬MAC地址。關於VRRP的詳細介紹,請參見“可靠性配置指導”中的“VRRP”。

2.2  免費ARP配置任務簡介

本節中的所有配置均為可選,請根據實際情況選擇配置。當以下功能均未開啟時,免費ARP的衝突地址檢測功能仍然生效。

·     開啟源IP地址衝突提示功能

·     開啟免費ARP報文學習功能

·     開啟定時發送免費ARP功能

·     開啟設備收到非同一網段ARP請求時發送免費ARP報文功能

·     配置當接口MAC地址變化時,該接口重新發送免費ARP報文的次數和時間間隔

2.3  開啟源IP地址衝突提示功能

1. 功能簡介

設備接收到其它設備發送的ARP報文後,如果發現報文中的源IP地址和自己的IP地址相同,該設備會根據當前源IP地址衝突提示功能的狀態,進行如下處理:

·     如果源IP地址衝突提示功能處於關閉狀態時,設備發送一個免費ARP報文確認是否衝突,隻有收到對應的ARP應答後才提示存在IP地址衝突。

·     如果源IP地址衝突提示功能處於開啟狀態時,設備立刻提示存在IP地址衝突。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     開啟源IP地址衝突提示功能。

arp ip-conflict log prompt

缺省情況下,源IP地址衝突提示功能處於關閉狀態。

2.4  開啟免費ARP報文學習功能

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     開啟免費ARP報文學習功能。

gratuitous-arp-learning enable

缺省情況下,免費ARP報文的學習功能處於開啟狀態。

2.5  開啟定時發送免費ARP功能

1. 配置限製和指導

·     設備最多允許同時在1024個接口上開啟定時發送免費ARP功能。

·     開啟定時發送免費ARP功能後,隻有當接口鏈路狀態up並且配置IP地址後,此功能才真正生效。

·     如果修改了免費ARP報文的發送時間間隔,則在下一個發送時間間隔才能生效。

·     如果同時在很多接口下開啟定時發送免費ARP功能,或者每個接口有大量的從IP地址,又或者是兩種情況共存的同時又配置很小的發送時間間隔,那麼免費ARP報文的實際發送時間間隔可能會遠遠高於用戶設定的時間間隔。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

(3)     開啟定時發送免費ARP功能。

arp send-gratuitous-arp [ interval interval ]

缺省情況下,定時發送免費ARP功能處於關閉狀態。

2.6  開啟設備收到非同一網段ARP請求時發送免費ARP報文功能

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     開啟設備收到非同一網段ARP請求時發送免費ARP報文功能。

gratuitous-arp-sending enable

缺省情況下,設備收到非同一網段的ARP請求時發送免費ARP報文功能處於關閉狀態。

2.7  配置當接口MAC地址變化時,該接口重新發送免費ARP報文的次數和時間間隔

1. 功能簡介

當設備的MAC地址發生變化後,設備會通過免費ARP報文將修改後的MAC地址通告給其他設備。由於目前免費ARP報文沒有重傳機製,其他設備可能無法收到免費ARP報文。為了解決這個問題,用戶可以配置當接口MAC地址變化時,該接口重新發送免費ARP報文的次數和時間間隔,保證其他設備可以收到該免費ARP報文。

2. 配置步驟

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     配置當接口MAC地址變化時,重新發送免費ARP報文的次數和時間間隔

gratuitous-arp mac-change retransmit times interval seconds

缺省情況下,當設備的接口MAC地址變化時,該接口隻會發送一次免費ARP報文。

 


3 代理ARP

3.1  代理ARP簡介

如果ARP請求是從一個網絡的主機發往同一網段卻不在同一物理網絡上的另一台主機,那麼連接它們的具有代理ARP功能的設備就可以回答該請求,這個過程稱作代理ARP(Proxy ARP)。

代理ARP功能屏蔽了分離的物理網絡這一事實,使用戶使用起來,好像在同一個物理網絡上。

代理ARP分為普通代理ARP和本地代理ARP,二者的應用場景有所區別:

·     普通代理ARP的應用場景為:想要互通的主機分別連接到設備的不同三層接口上,且這些主機不在同一個廣播域中。

·     本地代理ARP的應用場景為:想要互通的主機連接到設備的同一個三層接口上,且這些主機不在同一個廣播域中。

3.2  開啟普通代理ARP功能

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

普通代理ARP功能可在VLAN接口視圖/三層以太網接口視圖/三層以太網子接口視圖/三層聚合接口視圖/三層聚合子接口視圖下進行配置。

(3)     開啟普通代理ARP功能。

proxy-arp enable

缺省情況下,普通代理ARP功能處於關閉狀態。

3.3  開啟本地代理ARP功能

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

本地代理ARP功能可在VLAN接口視圖/三層以太網接口視圖/三層以太網子接口視圖/三層聚合接口視圖/三層聚合子接口視圖下進行配置。

(3)     開啟本地代理ARP功能。

local-proxy-arp enable [ ip-range start-ip-address to end-ip-address ]

缺省情況下,本地代理ARP功能處於關閉狀態。

3.4  代理ARP顯示和維護

可在任意視圖下執行以下命令:

·     顯示本地代理ARP的狀態。

display local-proxy-arp [ interface interface-type interface-number ]

·     顯示普通代理ARP的狀態。

display proxy-arp [ interface interface-type interface-number ]

3.5  普通代理ARP典型配置舉例

3.5.1  普通代理ARP基本組網配置舉例

1. 組網需求

·     Host A的IP地址是192.168.10.100/16,所在局域網的網絡號為192.168.0.0/16。

·     Host D的IP地址是192.168.20.200/16,所在局域網的網絡號為192.168.0.0/16。

·     Host A和Host D互相認為處於同一子網,但實際卻被設備Router分在兩個不同的子網。

·     Host A和Host D沒有配置缺省網關,要求在設備Router上開啟普通代理ARP功能,使處在兩個子網的Host A和Host D能互通。

2. 組網圖

圖3-1 配置普通代理ARP組網圖

3. 配置步驟

# 配置接口GigabitEthernet0/0/2的IP地址。

<Router> system-view

[Router] interface gigabitethernet 0/0/2

[Router-GigabitEthernet0/0/2] ip address 192.168.10.99 255.255.255.0

# 開啟接口GigabitEthernet0/0/2的代理ARP功能。

[Router-GigabitEthernet0/0/2] proxy-arp enable

[Router-GigabitEthernet0/0/2] quit

# 配置接口GigabitEthernet0/0/1的IP地址。

[Router] interface gigabitethernet 0/0/1

[Router-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.20.99 255.255.255.0

# 開啟接口GigabitEthernet0/0/1的普通代理ARP功能。

[Router-GigabitEthernet0/0/1] proxy-arp enable

[Router-GigabitEthernet0/0/1] quit

4. 驗證配置

配置完成後,Host A和Host D可以互相ping通。

 


4 即插即用網關

4.1  即插即用網關簡介

即插即用網關功能主要用於屏蔽設備IP地址和本地網段地址的差異,以實現設備在不改變現有IP配置的情況下,即可通過網關連接外網。

在網關上開啟了即插即用網關功能後,雖然設備的IP地址和網關接口地址不在同一網段,網關收到設備發送的ARP請求後,仍然會以網關的MAC地址應答該ARP請求。從設備處收到報文時,網關會為設備分配一個與接口IP地址同網段的代理IP地址,並把報文中的源IP地址替換成代理IP地址。網關收到目的為設備的應答報文後,會把報文中的目的IP地址由分配的代理IP地址替換回用戶IP地址。這樣,就可以保證設備可以正常訪問外網。

4.2  即插即用網關配置準備

在設備上開啟即插即用網關功能前,需要先完成以下操作:

(1)     在設備的下行接口上配置一個主IP地址和掩碼。即插即用網關功能會根據主IP地址和掩碼生成與主IP地址同網段的代理IP地址。

(2)     配置reset arp命令清除接口上所有的ARP表項。

(3)     在設備上配置NAT功能,即在設備上創建NAT池並添加地址組成員,在設備的上行口配置出方向動態地址轉換等。關於NAT的相關介紹請參考“三層技術-IP業務配置指導”中的“NAT”。

4.3  開啟即插即用網關功能

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

指定的接口應為網關設備的下行接口。接口類型可以是三層以太網接口、三層以太網子接口。

(3)     開啟即插即用網關功能。

arp pnp

缺省情況下,接口的即插即用功能處於關閉狀態。

注意

開啟該功能後會導致該接口路由及ARP部分特性(如ARP代理功能)不可使用。

 

4.4  即插即用網關顯示和維護

可在任意視圖下執行以下命令,顯示設備的即插即用網關用戶信息。

display arp pnp [ interface interface-type interface-number ]

4.5  即插即用網關典型配置舉例

4.5.1  即插即用網關基本組網配置舉例

1. 組網需求

用戶入住賓館,需要用自己攜帶的電腦訪問服務器,用戶電腦的IP地址為:1.2.3.4/24,賓館網關Router的接口GigabitEthernet0/0/1的IP地址為192.168.0.2/24,接口GigabitEthernet0/0/2的IP地址為202.38.1.100/24。現在需要實現用戶的電腦IP地址不做任何修改即可訪問服務器。

2. 組網圖

圖4-1 開啟即插即用網關組網圖

3. 配置步驟

(1)     配置NAT

# 配置各設備的IP地址。

<Router> system-view

[Router] interface gigabitethernet 0/0/1

[Router-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.0.2 24

[Router-GigabitEthernet0/0/1] quit

[Router] interface gigabitethernet 0/0/2

[Router-GigabitEthernet0/0/2] ip address 202.38.1.100 24

[Router-GigabitEthernet0/0/2] quit

# 配置ACL2000,僅允許對192.168.0.0/24網段用戶的報文進行地址轉換。

[Router] acl basic 2000

[Router-acl-ipv4-basic-2000] rule permit source 192.168.0.0 0.0.0.255

[Router-acl-ipv4 basic-2000] quit

# 配置地址組1,並添加地址組成員地址202.38.1.100。

[Router] nat address-group 1

[Router-nat-address-group-1] address 202.38.1.100 202.38.1.100

[Router-nat-address-group-1] quit

# 在接口GigabitEthernet0/0/2上配置出方向動態地址轉換,允許對匹配ACL 2000的報文使用地址組1中的地址進行地址轉換,且在轉換的時候使用TCP/UDP的端口信息。

[Router] interface gigabitethernet 0/0/2

[Router-GigabitEthernet0/0/2] nat outbound 2000 address-group 1

(2)     開啟即插即用網關功能

# 在接口GigabitEthernet0/0/1上開啟即插即用網關功能。

[Router] interface gigabitethernet 0/0/1

[Router-GigabitEthernet0/0/1] arp pnp

[Router-GigabitEthernet0/0/1] quit

4. 驗證配置

配置完成後,在Router上執行display arp pnp命令可以查詢到設備的即插即用網關的用戶表項。

以接口GigabitEthernet0/0/1為例

[Router] display arp pnp interface gigabitethernet 0/0/1

Total number of entries : 1

Agent IP address   User IP address   MAC address      Interface   Aging

192.168.0.3        1.2.3.4           00e0-fc00-0001   GE0/0/1     10

可以看出Router為IP地址1.2.3.4的用戶分配的代理IP地址為192.168.0.3。


5 ARP直連路由通告

5.1  ARP直連路由通告簡介

5.1.1  工作機製

ARP直連路由通告功能用於使設備從ARP表中學到對應的直連路由信息,以便其他路由協議發布該直連路由或指導報文轉發。

5.1.2  三層接入組網應用

圖5-1所示,Server A和Server B通過三層接口接入到Device A與Device B。在Device A的Interface A和Device B的Interface B下開啟ARP直連路由通告功能後,Device A可以通過ARP表項生成到Server A的主機路由,Device B可以通過ARP表項生成到Server B的主機路由。其他路由協議可以僅發布該主機路由,減少由於發布網段路由而引入的無效流量,節約帶寬。

圖5-1 三層接入組網圖

 

5.2  開啟ARP直連路由通告功能

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

(3)     開啟ARP直連路由通告功能。

arp route-direct advertise

缺省情況下,ARP直連路由通告功能處於關閉狀態。

 

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