在實際中，網絡管理員為入網用戶分配和提供的IP地址，只有通過客戶進行正確地注冊后才有效。 這為終端用戶直接接觸IP地址提供了一條途徑。由于終端用戶的介入，入網用戶有可能自由修改IP地址。改動后的IP地址在聯網運行時可導致三種結果：1.非法的IP地址，自行修改的IP地址不在規劃的網段內，網絡呼叫中斷；2.重復的IP地址，與已經分配且正在聯網運行的合法的IP地址發生資源沖突，無法鏈接；3.非法占用已分配的資源，盜用其它注冊用戶的合法IP地址（且注冊該IP地址的機器未通電運行）聯網通訊。前兩種情況可被網絡系統自行識別而屏蔽，導致運行中斷，第三種情況操作系統則不能有效判別。如果系統管理員未采取防范措施，第三種情況將涉及到注冊用戶的合法權益，危害很大。

　　工作原理

　　TCP/IP協議模型由四層結構組成。其中的網絡接口層位于網絡層與物理層之間，由NIC和設備驅動程序組成。該層上的數據可以通過單一而特定的網絡被發送和接受。這種單一性和特定性由NIC的物理地址MAC決定。每個Ethernet NIC廠家的MAC都必須嚴格遵守IEEE組織的規定，保證世界上任何NIC的MAC都是惟一而無二義性的。因此，MAC固化在每個NIC中，且只被授予訪問權限。

　　在Ethernet中，MAC地址存在于每個Ethernet包的頭部，Ethernet交換設備依據Ethernet包頭中的MAC源地址和MAC的目的地址實現數據包的交換和傳輸。

　　網絡層在把高層協議中的網絡地址轉換成Ethernet、FDDI、Token Ring等協議使用的地址時，需要將IP地址映射到物理接口，以實現網絡節點間的通訊。為實現這種映射，TCP/IP協議族在網絡接口層中提供地址解析協議(ARP)，實現將IP地址轉換成硬件地址。在網絡通信時，提出硬件地址解析請求的機器會發送廣播報文給本網中其它聯網的機器，其中與目標IP地址匹配的機器，會響應地址解析請求，將其硬件地址返回給源機器。而網絡中的其它機器則不響應此請求，但它們監聽這些請求數據包，并將源機器的IP地址及硬件地址記錄存入。值得注意的是：ARP的運行機制具有動態的特點，當IP地址和硬件地址隨時間的推移發生變化時，能及時地提供修正。

　　實際中，用戶因某種原因有改動客戶端的IP地址和更換網絡適配器的可能性。這種改動有時具有隨意性，尤其當這種改動不在網絡管理員的監控之內時，將直接影響網絡IP地址的管理、通信流量的計算等網絡資源環境的安全運行。為了有效地防止和杜絕這類問題的發生，保證IP地址的惟一性，網絡管理員必須建立規范的IP地址分配表、IP地址和硬件地址（MAC）登記表，并且做到完備備案。

　　解決途徑

　　可以通過下面三種方法制定相應的IP地址管理措施和對策，來監測和防止IP地址的隨意改動問題，提高網絡管理的科學性和安全性。

　　方法1：利用UNIX、Windows系統提供的ARP功能，定時收集信息，定向輸出存入數據庫或文檔文件，形成實時的IP地址與網卡硬件地址的對應表。并結合編寫查詢程序實現與歷史紀錄自動排查，確定問題的發生點及原因。

　　方法2：利用網絡交換設備的網絡管理功能，完善檢測手段，提高網絡故障的清查能力。目前有許多種網絡交換機內置網絡管理功能。如3Com SUPERSTACK II系列交換機，具備尋找IP地址設置沖突對應交換機端口的功能，可以迅速準確地定位和查找故障主機點。

　　方法3：根據接入互聯網Internet的IP地址管理是通過IP地址分配和路由器的配置來實現的原理，可以通過設置靜態路由表，完成IP地址和硬件地址的嚴格對應，保證已分配IP地址的完全惟一性。

　　三種方法比較

　　方法1 無需借助額外的網絡設備，檢測結果需人工判讀，對非沖突、非分配IP地址的故障處理具有一定的滯后性。

　　方法2 監測效果快速準確。需要具有網絡管理功能的交換設備，交換機自動跟蹤IP沖突地址，監測沖突需要人工完成。對非沖突、非分配IP地址的故障處理具有一定的滯后性。

　　方法3 對接入Internet的IP地址管理效果明顯。它能自動鎖定任何非法IP地址的路由出口，使之僅能訪問內部IP地址，運行于局域網內，并對非沖突、非分配IP地址的故障處理具有實時性。它還有效制止了非法IP地址用戶的訪問空間，保證了注冊用戶的合法權益，也給系統維護提供了更多的便利。
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