ARP 故障排查
1. 网络现象
最近网络中有主机频繁断线，刚刚开始还比较正常，但是一段时间后就出现断线情况，有时
很快恢复，但是有时要长达好几分钟啊，这样对工作影响太大了。最初怀疑是否是物理上的
错误，总之从最容易下手的东西开始检查，检查完毕后没有发现异常！突然想到目前网上比
较流行的ARP攻击，ARP攻击出现的故障情况与此非常之相似！对于ARP攻击，一般常规办法
是很难找出和判断的，需要抓包分析。
2. 原理知识
在解决问题之前，我们先了解下ARP的相关原理知识。
ARP原理
l 首先，每台主机都会在自己的ARP 缓冲区 (ARP Cache)中建立一个 ARP 列表，以
表示IP 地址和MAC 地址的对应关系。
l 当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时，会首先检查自己 ARP 列表中是
否存在该 IP 地址对应的MAC 地址，如果有�o就直接将数据包发送到这个MAC 地址；
如果没有，就向本地网段发起一个ARP 请求的广播包，查询此目的主机对应的MAC
地址。此ARP 请求数据包里包括源主机的IP 地址、硬件地址、以及目的主机的IP
地址。
l 网络中所有的主机收到这个ARP 请求后，会检查数据包中的目的IP 是否和自己的
IP 地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该主机首先将发送端的MAC
地址和IP 地址添加到自己的ARP 列表中，如果ARP 表中已经存在该IP 的信息，则
将其覆盖，然后给源主机发送一个 ARP 响应数据包，告诉对方自己是它需要查找
的MAC 地址；
l 源主机收到这个ARP 响应数据包后，将得到的目的主机的IP 地址和MAC 地址添加
到自己的ARP 列表中，并利用此信息开始数据的传输。如果源主机一直没有收到
ARP 响应数据包，表示ARP 查询失败。
ARP 欺骗原理
我们先模拟一个环境：
l 网关：192.168.1.1 MAC 地址：00:11:22:33:44:55
l 欺骗主机 A：192.168.1.100 MAC 地址：00:11:22:33:44:66
l 被欺骗主机 B：192.168.1.50 MAC 地址:00:11:22:33:44:77
欺骗主机A 不停的发送ARP 应答包给网关，告诉网关他是192.168.1.50 主机B，这样
网关就相信欺骗主机，并且在网关的ARP 缓存表里就有192.168.1.50 对应的MAC 就是
欺骗主机A 的MAC 地址00:11:22:33:44:66，网关真正发给主机B 的流量就转发给主机
A；另外主机A 同时不停的向主机B 发送ARP 请求，主机B 相信主机A 为网关，在主机
B 的缓存表里有一条记录为192.168.1.1 对应00:11:22:33:44:66，这样主机B 真正发
送给网关的数据流量就会转发到主机A；等于说主机A 和网关之间的通讯就经过了主机
A，主机A 作为了一个中间人在彼此之间进行转发，这就是ARP 欺骗。
3. 解决方法
看来只有抓包了，首先，我将交换机做好端口镜像设置，然后把安装有科来网络分析系统的
电脑接入镜像端口，抓取网络的所有数据进行分析。通过几个视图我得出了分析结果：
诊断视图提示有太多“ARP无请求应答”，如图1。
（图1 诊断提示）
在诊断中，我发现几乎都是00:20:ED:AA:0D:04发起的大量ARP应答。而且在参考信息中提示
说可能存在ARP欺骗。看来我的方向是走对了，但是为了进一步确定，得结合其他内容信息。
查看协议视图了解ARP协议的详细情况，如图2所示。
（图2 协议视图）
从图2中所显示的协议分布来看，ARP Response和ARP Request相差比例太大了，很不正常啊。
接下来，再看看数据包的详细情况，如下图3。
（图3 ARP数据包）
我从图3中的数据包信息已经看出问题了，00:20:ED:AA:0D:04在欺骗网络中192.168.17.0
这个网段的主机，应该是在告诉大家它是网关吧，想充当中间人的身份吧，被欺骗主机的通
讯流量都跑到他那边“被审核”了。
4. 解决办法
现在基本确定为ARP 欺骗攻击，现在我需要核查MAC 地址的主机00:20:ED:AA:0D:04 是
哪台主机，幸好我在平时记录了内部所有主机的MAC 地址和主机对应表，终于给找出真凶主
机了。可能上面中了ARP 病毒，立即断网杀毒。网络正常了，呜呼！整个世界又安静了！
5. 总结（故障原理）
我们来回顾一下上面ARP 攻击过程。MAC 地址为00:20:ED:AA:0D:04 的主机，扫描攻击
192.168.17.0 这个网段的所有主机，并告之它就是网关，被欺骗主机的数据都发送到MAC
地址为00:20:ED:AA:0D:04 的主机上去了，但是从我抓取的数据包中，MAC 为
00:20:ED:AA:0D:04 的主机并没有欺骗真正的网关，所以我们的网络会出现断网现象。
6. 补充内容
对于 ARP 攻击的故障，我们还是可以防范的，以下三种是常见的方法：
l 最老的办法：）
平时做好每台主机的MAC 地址记录，出现状况的时候，可以利用MAC 地址扫描工具扫描
出当前网络中主机的MAC 地址对应情况，参照之前做好的记录，也可以找出问题主机。
l ARP �CS
可在 MS-DOS 窗口下运行以下命令： ARP �CS 手工绑定网关IP 和网关MAC。静态绑定，就可
以尽可能的减少攻击了。需要说明的是，手工绑定在计算机重起后就会失效，需要再绑定，
但是我们可以做一个批处理文件，可以减少一些烦琐的手工绑定！
l 使用软件（Antiarp）
使用 Anti ARP Sniffer 可以防止利用ARP 技术进行数据包截取以及防止利用ARP 技术发送
地址冲突数据包。