[网络相关] 局域网控制技术和解决方案 [复制链接]

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1^# 发表于 2011-2-16 19:09 |只看该作者 |倒序浏览 |打印 .pcb{margin-right:0} 最近经常看到有朋友问道到如何限制局域网里用户上网的问题，我做了一下总结，以后大家看这个帖子就行了，有什么补充的在下面跟帖子吧。   

            限制用户上网其实就是对局域网的一个控制问题，基本可以分为限制IP、限制用户和限制流量。   

1.限制IP是最常用的一种手段，适用范围也较广，在使用代理/路由服务器、宽带路由器/防火墙都可以使用。   

            在代理/路由服务器软件中一般都有关于控制IP上网的设置，例如Sygate，ISA   Server，具体设置方法这里就不写了，你可以参考软件的帮助文档，在网上也可以找到很多相关的文章。我要提一点的是，如果你使用了WIN2K/XP自带的Internet共享，可以安装一个防火墙软件，利用防火墙软件来限制该服务器与其它机器的通讯，也可以达到控制部分机器上网的目的。   

            目前的很多宽带路由器/防火墙都带有基本的访问控制列表（ACL）功能，通过简单的设置就可以对流量进行过滤，对允许上网的IP的数据包进行转发，而不允许上网的IP的数据包则被丢弃。一般情况下，路由器都是按照顺序查找的原则，即当路由器接收到数据包后，先从第一条规则开始匹配，如果符合条件则按照该规则设定的转发或者丢弃；如果不符合，则查找的二条规则，以此类推，知道最后一条。这里需要注意的是，有些路由器对于不符合任何规则的数据包按照转发处理，有的则是转发，而防火墙对于不符合规则的一律按丢弃处理。因此，在设置路由器时，一定要先加允许上网的规则，再加不允许的规则，最后根据具体情况，看是否需要加一个禁止所有IP上网的规则，否则无法达到控制的目的。而防火墙则仅加入允许的规则就可以了。下面是一个例子，没有任何语句，只是打个比方：   
条目     动作     源地址/掩码                     目的地址   
1         允许     192.168.2.22/255.255.255.255     0.0.0.0   
2         禁止     192.168.2.0/255.255.255.224         0.0.0.0   
3         允许     192.168.2.0/255.255.255.0         0.0.0.0   
4         禁止     0.0.0.0/0.0.0.0                     0.0.0.0   

              上面的例子可以实现192.168.2.0-192.168.2.31都不可以上网，但其中的192.168.2.22又可以上网，其余的192.168.2.32-192.168.2.255都可以上网，除了这个子网，其余又都不能上网。可以看到，加入规则的先后顺序基本是按照范围大小来确定的，范围越小，越先加入，路由器也就越先匹配。这里面涉及的部分内容不一定被所有的宽带路由器所支持，不确定的话，你可以试试先   。   

            对IP的控制比较容易实现，但是对于动态获取IP地址的网络无法精确控制，而且用户还会自行将IP地址更改到允许上网的范围，从而绕过控制列表，甚至还会造成IP地址冲突，这就涉及到MAC地址与IP的绑定问题。   

            很多朋友很青睐MAC地址和IP的绑定，认为很好用。其实这种静态ARP技术有很大的局限性，而且效果也不好。MAC与IP地址绑定可以一定程度防止用户私自更改IP地址，之所以说一定程度，是因为此中方法也不能杜绝更改IP的现象，原因后文有述。   

            因为以太网通讯最终是靠着MAC来进行的，因此，将客户机网卡的MAC地址与其IP地址一一对应，那么用户再更改IP地址将无法使用局域网，更不用提上互联网了，其实现原理我简单说一下：   

            在每台计算机中都有一张ARP表，该表记录着曾经通讯过的其它机器MAC地址与IP地址的对应关系，下次在通讯时，会在此表中按照目的机器的IP地址查找到其MAC地址，然后与之建立连接。交换机会自动学习网络中其它机器的MAC地址，从而建立起自己的与计算机中相类似的ARP表，通讯时也要按“表”索“机”。上面提到的这些ARP表都是动态的，不定时更新的，每当有计算机开机或关机，该表都会被更新。部分路由器/交换机支持静态的ARP技术，即可以手工输入这些ARP表项，将计算机的MAC地址和IP固定，那么该机器的ARP表项就不会被更新，当用户更改了IP后，数据包传到交换机，交换机会按照目的MAC地址将数据包转发到目的机器，但是当交换机收到目的机器回应的数据包时，会发现数据包中IP和MAC的对应关系与本地ARP表不符，但是，如果是一个二层交换机，它不会去理会这种错误，因为它是靠着MAC地址来工作的，IP对它来说没有任何作用，因此该数据包会正常到达发起连接的计算机，通讯可以正常建立。那么如果是三层交换机呢，那要分两种情况，如果这两台计算机在同一子网内（或者是同一VLAN内），那么通讯仍然可以建立（理由同上）；如果不是在一个子网（或者VLAN），那么通讯连接就会失败，因为数据包要跨越三层，最终按照IP来查找目的机器的MAC地址，这时上面的错误就会终止数据包的传输，因此如果你的绑定是在交换机上做的，而且要对同一子网（VLAN）做限制的话，你基本会很失望的，这种技术只有在路由器/三层交换机上才有意义（如果你的宽带路由器支持的话，静态ARP倒是一个不错的选择）。   

            静态ARP有很大的缺点，首先，如果是一个很大的局域网络，要收集上百台机器的MAC地址和IP，还要一一手工输入路由器，对于网管来说是一个极大的考验（考验你的打字速度J）。其次，计算机的MAC地址也不是不能更改的，现在也有很多傻瓜式的软件，点几下鼠标就会把你的上百条记录的努力付之东流。   
            2.限制用户，用户基本上是指Windows里的域用户，你可以指定哪些用户可以上网，哪些不可以，但是，这种方法只能用在使用Windows计算机做为代理/路由服务器上网的局域网里，而且要建立一个完整的域，客户端还要通过输入用户和密码才能登陆，进而上网，比较适合中型的局域网络，通过域的管理还可以进行其它的控制。能够与Windows用户帐号结合的代理软件有Wingate，路由网关型软件有ISA（也可以做代理）。限制用户的好处是你不必管用户的IP地址是多少（当然你也可以在DHCP中为可上网的用户分配固定IP地址），而且有一层用户名/密码做保护，要盗用也不是那么容易。   

            3.限制流量，限制流量可以在一些代理/路由服务器软件上实现，如Sygate、ISA都可以做到，因为我没有实际去做，不知道具体效果如何。   

            在某些交换机上也可以实现端口限速，我知道Cisco2950以上级别交换机可以做到以1M为单位的限速，其它牌子的我不是很清楚。   

              上面所有的方法其实都有一个弱点，无法防止内部非法的代理服务器，所谓非法，就是在可以上网的机器上装有代理软件，不可上网的用户通过此代理上网。非法代理实际上是很头痛的事情，这种封包没有任何特殊性，而且代理服务器的端口可以任意修改，用访问列表来控制几乎是不可能的，唯一的办法就是彻底断绝可上网与不可上网用户的通讯。   

            下面我给出一种目前来说比较完善的局域网方案，基本可以控制住机器的上网，图在最后，使用了三层交换机，VLAN划分和ACL，同样也适用于其它目的的网络控制。   

其中VLAN1:192.168.1.0是可以上网的，VLAN2:192.168.2.0是不可以上网的，VLAN3:192.168.3.0是服务器。   
VLAN1与VLAN2通过访问列表不禁止任何通讯；VLAN1和VLAN2都可以和VLAN3通讯。   
访问列表的设置：   
条目     动作     源地址/掩码                 目的地址   
1         禁止     192.168.1.0/255.255.255.0     192.168.2.0   
2         禁止     192.168.2.0/255.255.255.0     192.168.1.0   
            将此列表应用在接口VLAN1和VLAN2上，启用VLAN间路由。   
            VLAN1和VLAN2之间用户较小的文件传输可以通过局域网的Email服务器，较大的文件可以在服务器上建立FTP服务。   
这样，VLAN2的用户无论如何更改IP，也不能达到上网的目的，而且也不能通过VLAN1内的非法代理上网，并且通过VLAN3的服务器可以实现文件共享，可以说是一个较为理想的方案。   

            最后我要说的还是，技术不是万能的，要依靠完善的管理手段才能发挥最大作用，建立完善的网络操作规范，并且严格执行，不但对网管是一个福音，而且是一个合格网管的基本要求，对企业来说也是有利无弊的。