Cisco DHCP Snooping + IPSG 功能实现

 

 

什么是DHCP？

DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议，前身是BOOTP协议，

使用UDP协议工作，常用的2个端口：67(DHCP server),68(DHCP client)。DHCP通常被用于局域网环境，主要作用是

集中的管理、分配IP地址，使client动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息，并能够提升地址的使用

率。简单来说，DHCP就是一个不需要账号密码登录的、自动给内网机器分配IP地址等信息的协议。

 

 

 

DHCP协议中的报文：

DHCP DISCOVER ：客户端广播DHCP Discover消息，局域网内所有主机都能接受到该报文。

DHCP OFFER ：服务器接收到DHCP DISCOVER之后做出的响应，它包括了给予客户端的IP、客户端的MAC地址、租约过期时间、服务器的识别符以及其他信息

DHCP REQUEST ：客户端对于服务器发出的DHCP OFFER所做出的响应，发送请求报文。

DHCP ACK ：服务器在接收到客户端发来的DHCP REQUEST之后发出的成功确认的报文。在建立连接的时候，客户端在接收到这个报文之后才会确认分配给它的IP和其他信息可以被允许使用。

 

 

 

DHCP的工作流程：

 

 

 

 

DHCP报文数据包：

 

 

 

什么是DHCP  Snooping ?

DHCP Snooping技术是DHCP安全特性，通过建立和维护DHCP Snooping绑定表过滤不可信任的DHCP信息，

这些信息是指来自不信任区域的DHCP信息。DHCP Snooping绑定表包含不信任区域的用户MAC地址、IP地址、

租用期、VLAN-ID 接口等信息。Cisco交换机支持在每个VLAN基础上启用DHCP监听特性。通过这种特性，交换

机能够拦截第二层VLAN域内的所有DHCP报文。

 

知识点： DHCP Snooping绑定表为后续部署IP源防护(IPSG)和动态ARP检测(DAI)提供重要支持。

 

 

DHCP  Snooping作用：

1、  防止私自搭建的DHCP Server分配IP地址（主要功能）。

2、  防止恶意搭建的DHCP Server的DOS攻击，导致信任DHCP Server（公司DHCP服务器）的IP地址资源耗竭（主要功能）。

3、  防止用户手动配置固定IP地址，造成与信任DHCP  Server（公司DHCP服务器）分配的IP地址冲突。（需要配合IPSG功能共同实现，后续会讲解）

 

 

DHCP监听将交换机端口划分为两类：

1、  信任端口：连接信任的DHCP服务器或者汇聚交换机的上行端口或核心交换机的下行端口。

2、  非信任端口：通常为连接终端设备的端口，例如电脑、网络打印机、笔记本，HUB（傻瓜交换机端口不可控）等。

 

设计思路：

1、3560划分3个VLAN(vlan10  vlan20  vlan50)并分配IP地址，gi0/13端口配置为信任端口连接信任DHCP服务器并划分到vlan 50,gi0/24端口设置为trunk

2、2960划分3个VLAN(vlan10  vlan20  vlan50)并分配端口，gi1/0/24端口设置为trunk与3560 gi0/24端口相连

3、私搭建的DHCP服务器可以接在3560交换机或2960交换机非信任端口进行测试

4、PC01连接在2960 vlan10 端口gi1/0/1，PC02连接在2960 vlan20 端口gi1/0/8

VLAN情况：

vlan 10    192.168.10.1/24（3650）   分配端口gi1/0/1-5（2960）

vlan 20    192.168.20.1/24（3650）   分配端口gi1/0/6-10（2960）

vlan 50    192.168.50.1/24（3650）   分配端口gi1/0/11-15（2960）

信任DHCP服务器IP地址  192.168.50.254/24（3650）   分配端口gi0/13（3650）

 

 

 

网络拓扑图：

提示：思科模拟器Cisco Packet Tracer Student实现DHCP Snooping功能会有异常，本教程是使用真实思科交换机实验。

 

 

 

 

 

3650配置信息：

 

##配置vlan

3560(config)#vlan 10

3560(config-vlan)#name VLAN10

3560(config-vlan)#exit

3560(config)#vlan 20

3560(config-vlan)#name VLAN10

3560(config-vlan)#exit

3560(config)#vlan 50

3560(config-vlan)#name VLAN10

3560(config-vlan)#exit

 

##配置vlan的IP地址并设定DHCP服务器中继代理

3560(config)#interface vlan 10

3560(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

3560(config-if)#ip helper-address 192.168.50.254

3560(config-if)#exit

3560(config)#interface vlan 20

3560(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

3560(config-if)#ip helper-address 192.168.50.254

3560(config-if)#exit

3560(config)#interface vlan 50

3560(config-if)#ip address 192.168.50.1 255.255.255.0

3560(config-if)#ip helper-address 192.168.50.254

3560(config-if)#exit

 

##划分gi0/13端口给vlan50用于连接DHCP服务器

3560(config)#interface gigabitEthernet 0/13

3560(config-if)#switchport access vlan 50

3560(config-if)#switchport mode access

3560(config-if)#no shutdown

 

##设置gi0/24端口为trunk用于连接下联2960交换机

3560(config)#interface gigabitEthernet 0/24

3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q

3560(config-if)#switchport mode trunk

3560(config-if)#no shutdown

 

##开启三层路由功能

3560(config)#ip routing

 

##开启DHCP Snooping功能

3560(config)#ip dhcp snooping

##设置DHCP Snooping功能将作用于哪些VLAN

3560(config)#ip dhcp snooping vlan 10,20,50

##配置交换机能从非信任端口接收带option 82的DHCP报文

3560(config)#ip dhcp snooping information option allow-untrusted

##将DHCP监听绑定表保存在flash中，文件名为dhcp_snooping.db

3560(config)#ip dhcp snooping database flash:dhcp_snooping.db

##指DHCP监听绑定表发生更新后，等待30秒，再写入文件，默认为300秒

3560(config)#ip dhcp snooping database write-delay 30

##指DHCP监听绑定表尝试写入操作失败后，重新尝试写入操作，直到60秒后停止尝试，默认为300秒

3560(config)#ip dhcp snooping database timeout 60

##使由于DHCP报文限速原因而被禁用的端口能自动从err-disable状态恢复

3560(config)#errdisable recovery cause dhcp-rate-limit

##设置自动恢复时间；端口被置为err-disable状态后，经过30秒时间自动恢复

3560(config)#errdisable recovery interval 30

 

##设置gi0/13端口和gi0/24为信任端口，其它端口自动默认为非信任端口

3560(config)#interface gigabitEthernet 0/13

3560(config-if)#ip dhcp snooping trust

3560(config-if)#exit

3560(config)#interface gigabitEthernet 0/24

3560(config-if)#ip dhcp snooping trust

3560(config-if)#exit

 

##显示与维护

#查看交换机配置情况

3560#show running-config

#查看交换机端口速率、信任端口、非信任端口等信息

3560#show ip dhcp snooping

#查看DHCP snooping绑定表

3560#show ip dhcp snooping binding 

 

 

 

2960配置信息：

 

##创建vlan

2960#vlan database

2960(vlan)#vlan 10 name VLAN10

2960(vlan)#vlan 20 name VLAN20

2960(vlan)#vlan 50 name VLAN50

2960(vlan)#exit

 

##划分端口给相应vlan

2960#configure terminal

2960(config)#interface range gigabitEthernet 1/0/1-5

2960(config-if-range)#switchport access vlan 10

2960(config-if-range)#switchport mode access

2960(config-if-range)#no shutdown

2960(config-if-range)#exit

2960#configure terminal

2960(config)#interface range gigabitEthernet 1/0/6-10

2960(config-if-range)#switchport access vlan 20

2960(config-if-range)#switchport mode access

2960(config-if-range)#no shutdown

2960(config-if-range)#exit

2960#configure terminal

2960(config)#interface range gigabitEthernet 1/0/11-15

2960(config-if-range)#switchport access vlan 50

2960(config-if-range)#switchport mode access

2960(config-if-range)#no shutdown

2960(config-if-range)#exit

 

##开启DHCP Snooping功能

2960(config)#ip dhcp snooping

2960(config)#ip dhcp snooping vlan 10,20,50

2960(config)#ip dhcp snooping information option allow-untrusted

2960(config)#ip dhcp snooping database flash:dhcp_snooping.db

2960(config)#ip dhcp snooping database write-delay 30

2960(config)#ip dhcp snooping database timeout 60

2960(config)#errdisable recovery cause dhcp-rate-limit

2960(config)#errdisable recovery interval 30

 

##设置gi0/24为信任端口并设置为trunk与3650交换机连接，其它端口自动默认为非信任端口

2960(config)#interface gigabitEthernet 1/0/24

2960(config-if)#switchport mode trunk

2960(config-if)#ip dhcp snooping trust

 

##设置其它所属vlan的非信任端口DHCP报文速率为每秒100个包（端口默认是每秒15个包）

2960(config)#interface range gigabitEthernet 1/0/1-15

2960(config-if-range)#ip dhcp snooping limit rate 100

##设置为直接转发

2960(config-if-range)#spanning-tree portfast

 

##显示与维护

3560#show running-config 

3560#show ip dhcp snooping

3560#show ip dhcp snooping binding

 

 

 

 

 

 

什么是IPSG？

IP 源防护（IP Source Guard，简称 IPSG）是一种基于 IP/MAC 的端口流量过滤技术，它可以防止局域网内的 IP 地址欺骗攻击。

IPSG 能够确保第 2 层网络中终端设备的 IP 地址不会被劫持，而且还能确保非授权设备不能通过自己指定 IP 地址的方式来访问

网络或攻击网络导致网络崩溃及瘫痪。

 

 

IPSG作用：

1、防止用户手动配置固定IP地址，造成与信任DHCP  Server（公司DHCP服务器）分配的IP地址冲突。（需要配合DHCP Snooping功能共同实现）

2、实现静态绑定IP+vlan+端口，同时配合HDCP Snooping功能一起使用可实现动态绑定。

 

标注：IPSG配置参照以上DHCP Snooping配置不变，只要增加以下配置即可：

 

 

2960交换机增加以下配置信息：

 

##信任端口不必配置

2960(config)#interface range gigabitEthernet 1/0/1-15

2960(config-if-range)#ip verify source port-security

 

#交换机允许手动设置IP地址绑定命令，一般绑定了就不能自动获取，除非DHCP服务器上存在你的IP与MAC绑定信息，否则无法自动获取IP地址

2960(config)#ip source binding D8:CB:8A:93:24:E5 vlan 20 192.168.20.120 interface gigabitEthernet 1/0/10

 

##显示与维护

2960#show ip source binding

2960#show ip verify source