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11-安全配置指导

20-ARP攻击防御配置

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20-ARP攻击防御配置


1 ARP攻击防御

1.1  ARP攻击防御简介

ARP协议有简单、易用的优点,但是也因为其没有任何安全机制而容易被攻击发起者利用。

·     攻击者可以仿冒用户、仿冒网关发送伪造的ARP报文,使网关或主机的ARP表项不正确,从而对网络进行攻击。

·     攻击者通过向设备发送大量目标IP地址不能解析的IP报文,使得设备试图反复地对目标IP地址进行解析,导致CPU负荷过重及网络流量过大。

·     攻击者向设备发送大量ARP报文,对设备的CPU形成冲击。

关于ARP攻击报文的特点以及ARP攻击类型的详细介绍,请参见“ARP攻击防范技术白皮书”。

目前ARP攻击和ARP病毒已经成为局域网安全的一大威胁,为了避免各种攻击带来的危害,设备提供了多种技术对攻击进行防范、检测和解决。

下面将详细介绍一下这些技术的原理以及配置。

1.2  ARP攻击防御配置任务简介

表1-1 ARP攻击防御配置任务简介

配置任务

说明

详细配置

防止泛洪攻击

配置ARP防止IP报文攻击功能

配置ARP源抑制功能

可选

建议在网关设备上配置本功能

1.3 

配置ARP黑洞路由功能

可选

建议在网关设备上配置本功能

配置ARP报文限速功能

可选

建议在接入设备上配置本功能

1.4 

配置源MAC地址固定的ARP攻击检测功能

可选

建议在网关设备上配置本功能

1.5 

防止仿冒用户、仿冒网关攻击

配置ARP报文源MAC地址一致性检查功能

可选

建议在网关设备上配置本功能

1.6 

配置ARP主动确认功能

可选

建议在网关设备上配置本功能

1.7 

配置授权ARP功能

可选

建议在网关设备上配置本功能

1.8 

配置ARP自动扫描、固化功能

可选

建议在网关设备上配置本功能

1.9 

 

1.3  配置ARP防止IP报文攻击功能

1.3.1  ARP防止IP报文攻击功能简介

如果网络中有主机通过向设备发送大量目标IP地址不能解析的IP报文来攻击设备,则会造成下面的危害:

·     设备向目的网段发送大量ARP请求报文,加重目的网段的负载。

·     设备会试图反复地对目标IP地址进行解析,增加了CPU的负担。

为避免这种IP报文攻击所带来的危害,设备提供了下列两个功能:

·     ARP源抑制功能:如果发送攻击报文的源是固定的,可以采用ARP源抑制功能。开启该功能后,如果网络中每5秒内从某IP地址向设备某接口发送目的IP地址不能解析的IP报文超过了设置的阈值,则设备将不再处理由此IP地址发出的IP报文直至该5秒结束,从而避免了恶意攻击所造成的危害。

·     ARP黑洞路由功能:无论发送攻击报文的源是否固定,都可以采用ARP黑洞路由功能。开启该功能后,一旦接收到目标IP地址不能解析的IP报文,设备立即产生一个黑洞路由,并同时发起ARP主动探测,如果在黑洞路由老化时间内ARP解析成功,则设备马上删除此黑洞路由并开始转发去往该地址的报文,否则设备直接丢弃该报文。在删除黑洞路由之前,后续去往该地址的IP报文都将被直接丢弃。用户可以通过命令配置ARP请求报文的发送次数和发送时间间隔。等待黑洞路由老化时间过后,如有报文触发则再次发起解析,如果解析成功则进行转发,否则仍然产生一个黑洞路由将去往该地址的报文丢弃。这种方式能够有效地防止IP报文的攻击,减轻CPU的负担。

1.3.2  配置ARP防止IP报文攻击功能

1. 配置ARP源抑制功能

表1-2 配置ARP源抑制功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

开启ARP源抑制功能

arp source-suppression enable

缺省情况下,ARP源抑制功能处于关闭状态

配置ARP源抑制的阈值

arp source-suppression limit limit-value

缺省情况下,ARP源抑制的阈值为10

 

2. 配置ARP黑洞路由功能

表1-3 配置ARP黑洞路由功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

配置ARP黑洞路由功能

arp resolving-route enable

缺省情况下,ARP黑洞路由功能处于开启状态

(可选)配置发送ARP请求报文的次数

arp resolving-route probe-count count

缺省情况下,发送ARP请求报文的次数为3次

(可选)配置发送ARP请求报文的时间间隔

arp resolving-route probe-interval interval

缺省情况下,发送ARP请求报文的时间间隔为1秒

 

说明

·     当用户配置的ARP主动探测总时长(发送次数×发送时间间隔)大于黑洞路由老化时间时,系统只会取小于等于该老化时间的最大值作为真正的探测总时长。

·     当发起ARP主动探测过程结束且生成的黑洞路由还未老化时,设备无法主动对黑洞路由对应的设备进行ARP解析,为了缓解该问题,用户可以配置较大的发送ARP请求报文次数。

 

1.3.3  ARP防止IP报文攻击显示和维护

在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置后ARP源抑制的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-4 ARP防止IP报文攻击显示和维护

操作

命令

显示ARP源抑制的配置信息

display arp source-suppression

 

1.3.4  ARP防止IP报文攻击配置举例

1. 组网需求

某局域网内存在两个区域:研发区和办公区,分别属于VLAN 10和VLAN 20,通过接入交换机连接到网关Device,如图1-1所示。

网络管理员在监控网络时发现办公区存在大量ARP请求报文,通过分析认为存在IP泛洪攻击,为避免这种IP报文攻击所带来的危害,可采用ARP源抑制功能和ARP黑洞路由功能。

2. 组网图

图1-1 ARP防止IP报文攻击配置组网图

 

3. 配置思路

对攻击报文进行分析,如果发送攻击报文的源地址是固定的,采用ARP源抑制功能。在Device上做如下配置:

·     使能ARP源抑制功能;

·     配置ARP源抑制的阈值为100,即当每5秒内的ARP请求报文的流量超过100后,对于由此IP地址发出的IP报文,设备不允许其触发ARP请求,直至5秒后再处理。

如果发送攻击报文的源地址是不固定的,则采用ARP黑洞路由功能,在Device上配置ARP黑洞路由功能。

4. 配置步骤

·     配置ARP源抑制功能

# 开启ARP源抑制功能,并配置ARP源抑制的阈值为100。

<Device> system-view

[Device] arp source-suppression enable

[Device] arp source-suppression limit 100

·     配置ARP黑洞路由功能

# 使能ARP黑洞路由功能。

[Device] arp resolving-route enable

1.4  配置ARP报文限速功能

1.4.1  ARP报文限速功能简介

ARP报文限速功能是指对上送CPU的ARP报文进行限速,可以防止大量ARP报文对CPU进行冲击。当有攻击者恶意构造大量ARP报文发往设备时,会导致设备的CPU负担过重,从而造成其他功能无法正常运行甚至设备瘫痪,这个时候可以启用ARP报文限速功能来控制上送CPU的ARP报文的速率。

建议用户在发现有ARP泛洪攻击的情况下,使用ARP报文限速功能。

1.4.2  配置ARP报文限速功能

设备上配置ARP报文限速功能后,当接口上单位时间收到的ARP报文数量超过用户设定的限速值,设备处理方式如下:

·     当开启了ARP模块的告警功能后,设备将这个时间间隔内的超速峰值作为告警信息发送出去,生成的告警信息将发送到设备的SNMP模块,通过设置SNMP中告警信息的发送参数,来决定告警信息输出的相关特性。有关告警信息的详细介绍请参见“网络管理和监控命令参考”中的SNMP;

·     当开启了ARP限速日志功能后,设备将这个时间间隔内的超速峰值作为日志的速率值发送到设备的信息中心,通过设置信息中心的参数,最终决定日志报文的输出规则(即是否允许输出以及输出方向)。(有关信息中心参数的配置请参见“网络管理和监控配置指导”中的“信息中心”。);

为防止过多的告警和日志信息干扰用户工作,用户可以设定信息的发送时间间隔。当用户设定的时间间隔超时时,设备执行发送告警或日志的操作。

表1-5 配置ARP报文限速功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

(可选)开启ARP模块的告警功能

snmp-agent trap enable arp [ rate-limit ]

缺省情况下,ARP模块的告警功能处于关闭状态

(可选)开启ARP报文限速日志功能

arp rate-limit log enable

缺省情况下,设备的ARP报文限速日志功能处于关闭状态

(可选)配置当设备收到的ARP报文速率超过用户设定的限速值时,设备发送告警或日志的时间间隔

arp rate-limit log interval interval

缺省情况下,当设备收到的ARP报文速率超过用户设定的限速值时,设备发送告警或日志的时间间隔为60秒

进入二层以太网接口/二层聚合接口视图

interface interface-type interface-number

-

开启ARP报文限速功能

arp rate-limit [ pps ]

缺省情况下,ARP报文限速功能处于开启状态

 

说明

如果开启了ARP报文限速的告警和日志功能,并在二层聚合接口上开启了ARP报文限速功能,则只要聚合成员接口上的ARP报文速率超过用户设定的限速值,就会发送告警和日志信息。

 

1.5  配置源MAC地址固定的ARP攻击检测功能

1.5.1  源MAC地址固定的ARP攻击检测功能简介

本特性根据ARP报文的源MAC地址对上送CPU的ARP报文进行统计,在5秒内,如果收到同一源MAC地址(源MAC地址固定)的ARP报文超过一定的阈值,则认为存在攻击,系统会将此MAC地址添加到攻击检测表项中。在该攻击检测表项老化之前,如果设置的检查模式为过滤模式,则会打印日志信息并且将该源MAC地址发送的ARP报文过滤掉;如果设置的检查模式为监控模式,则只打印日志信息,不会将该源MAC地址发送的ARP报文过滤掉。

切换源MAC地址固定的ARP攻击检查模式时,如果从监控模式切换到过滤模式,过滤模式马上生效;如果从过滤模式切换到监控模式,已生成的攻击检测表项,到表项老化前还会继续按照过滤模式处理。

对于网关或一些重要的服务器,可能会发送大量ARP报文,为了使这些ARP报文不被过滤掉,可以将这类设备的MAC地址配置成保护MAC地址,这样,即使该设备存在攻击也不会被检测或过滤。

1.5.2  配置源MAC地址固定的ARP攻击检测功能

表1-6 配置源MAC地址固定的ARP攻击检测功能

配置步骤

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

开启源MAC地址固定的ARP攻击检测功能,并选择检查模式

arp source-mac { filter | monitor }

缺省情况下,源MAC地址固定的ARP攻击检测功能处于关闭状态

配置源MAC地址固定的ARP报文攻击检测的阈值

arp source-mac threshold threshold-value

缺省情况下,源MAC地址固定的ARP报文攻击检测阈值为30

配置源MAC地址固定的ARP攻击检测表项的老化时间

arp source-mac aging-time time

缺省情况下,源MAC地址固定的ARP攻击检测表项的老化时间为300秒,即5分钟

(可选)配置保护MAC地址

arp source-mac exclude-mac mac-address&<1-10>

缺省情况下,没有配置任何保护MAC地址

 

说明

对于已添加到源MAC地址固定的ARP攻击检测表项中的MAC地址,在等待设置的老化时间后,会重新恢复成普通MAC地址。

 

1.5.3  源MAC地址固定的ARP攻击检测显示和维护

在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示配置后源MAC地址固定的ARP攻击检测的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。

表1-7 源MAC地址固定的ARP攻击检测显示和维护

操作

命令

显示检测到的源MAC地址固定的ARP攻击检测表项(独立运行模式)

display arp source-mac { slot slot-number | interface interface-type interface-number }

显示检测到的源MAC地址固定的ARP攻击检测表项(IRF模式)

display arp source-mac { chassis chassis-number slot slot-number | interface interface-type interface-number }

 

1.5.4  源MAC地址固定的ARP攻击检测功能配置举例

1. 组网需求

某局域网内客户端通过网关与外部网络通信,网络环境如图1-2所示。

网络管理员希望能够防止因恶意用户对网关发送大量ARP报文,造成设备瘫痪,并导致其它用户无法正常地访问外部网络;同时,对于正常的大量ARP报文仍然会进行处理。

2. 组网图

图1-2 源MAC地址固定的ARP攻击检测功能配置组网图

 

3. 配置思路

如果恶意用户发送大量报文的源MAC地址是使用客户端合法的MAC地址,并且源MAC是固定的,可以在网关上进行如下配置:

·     使能源MAC固定ARP攻击检测功能,并选择过滤模式;

·     配置源MAC固定ARP报文攻击检测的阈值;

·     配置源MAC固定的ARP攻击检测表项的老化时间;

·     配置服务器的MAC为保护MAC,使服务器可以发送大量ARP报文。

4. 配置步骤

# 使能源MAC固定ARP攻击检测功能,并选择过滤模式。

<Device> system-view

[Device] arp source-mac filter

# 配置源MAC固定ARP报文攻击检测阈值为30个。

[Device] arp source-mac threshold 30

# 配置源MAC地址固定的ARP攻击检测表项的老化时间为60秒。

[Device] arp source-mac aging-time 60

# 配置源MAC固定攻击检查的保护MAC地址为0012-3f86-e94c。

[Device] arp source-mac exclude-mac 0012-3f86-e94c

1.6  配置ARP报文源MAC地址一致性检查功能

1.6.1  ARP报文源MAC地址一致性检查功能简介

ARP报文源MAC地址一致性检查功能主要应用于网关设备上,防御以太网数据帧首部中的源MAC地址和ARP报文中的源MAC地址不同的ARP攻击。

配置本特性后,网关设备在进行ARP学习前将对ARP报文进行检查。如果以太网数据帧首部中的源MAC地址和ARP报文中的源MAC地址不同,则认为是攻击报文,将其丢弃;否则,继续进行ARP学习。

1.6.2  配置ARP报文源MAC地址一致性检查功能

表1-8 配置ARP报文源MAC地址一致性检查功能

配置步骤

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

开启ARP报文源MAC地址一致性检查功能

arp valid-check enable

缺省情况下,ARP报文源MAC地址一致性检查功能处于关闭状态

 

1.7  配置ARP主动确认功能

1.7.1  ARP主动确认功能简介

ARP的主动确认功能主要应用于网关设备上,防止攻击者仿冒用户欺骗网关设备。

启用ARP主动确认功能后,设备在新建或更新ARP表项前需进行主动确认,防止产生错误的ARP表项。

使能严格模式后,新建ARP表项前,ARP主动确认功能会执行更严格的检查:

·     收到目标IP地址为自己的ARP请求报文时,设备会发送ARP应答报文,但不建立ARP表项;

·     收到ARP应答报文时,需要确认本设备是否对该报文中的源IP地址发起过ARP解析:若发起过解析,解析成功后则设备启动主动确认功能,主动确认流程成功完成后,设备可以建立该表项;若未发起过解析,则设备丢弃该报文。

1.7.2  配置ARP主动确认功能

表1-9 配置ARP主动确认功能

配置步骤

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

开启ARP主动确认功能

arp active-ack [ strict ] enable

缺省情况下,ARP主动确认功能处于关闭状态

 

1.8  配置授权ARP功能

1.8.1  授权ARP功能简介

所谓授权ARP(Authorized ARP),就是动态学习ARP的过程中,只有和DHCP服务器生成的租约或DHCP中继生成的安全表项一致的ARP报文才能够被学习。关于DHCP服务器和DHCP中继的介绍,请参见“三层技术-IP业务配置指导”中的“DHCP服务器”和“DHCP中继”。

使能接口的授权ARP功能后,系统会禁止该接口学习动态ARP表项,可以防止用户仿冒其他用户的IP地址或MAC地址对网络进行攻击,保证只有合法的用户才能使用网络资源,增加了网络的安全性。

1.8.2  配置授权ARP功能

表1-10 配置授权ARP功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

开启授权ARP功能

arp authorized enable

缺省情况下,接口下的授权ARP功能处于关闭状态

 

1.8.3  授权ARP功能在DHCP服务器上的典型配置举例

1. 组网需求

·     Device A是DHCP服务器,为同一网段中的客户端动态分配IP地址,地址池网段为10.1.1.0/24。通过在接口GigabitEthernet2/1/1上启用授权ARP功能来保证客户端的合法性。

·     Device B是DHCP客户端,通过DHCP协议从DHCP服务器获取IP地址。

2. 组网图

图1-3 授权ARP功能典型配置组网图

 

3. 配置步骤

(1)     配置Device A

# 配置接口的IP地址。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] interface gigabitethernet 2/1/1

[DeviceA-GigabitEthernet2/1/1] ip address 10.1.1.1 24

[DeviceA-GigabitEthernet2/1/1] quit

# 使能DHCP服务。

[DeviceA] dhcp enable

[DeviceA] dhcp server ip-pool 1

[DeviceA-dhcp-pool-1] network 10.1.1.0 mask 255.255.255.0

[DeviceA-dhcp-pool-1] quit

# 进入三层以太网接口视图。

[DeviceA] interface gigabitethernet 2/1/1

# 开启接口授权ARP功能。

[DeviceA-GigabitEthernet2/1/1] arp authorized enable

[DeviceA-GigabitEthernet2/1/1] quit

(2)     配置Device B

<DeviceB> system-view

[DeviceB] interface gigabitethernet 2/1/1

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/1] ip address dhcp-alloc

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/1] quit

(3)     Device B获得Device A分配的IP后,在Device A查看授权ARP信息。

[DeviceA] display arp all

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

IP Address       MAC Address     SVID     Interface          Aging  Type

10.1.1.2         0012-3f86-e94c  --      GE2/1/1            20     D

从以上信息可以获知Device A为Device B动态分配的IP地址为10.1.1.2。

此后,Device B与Device A通信时采用的IP地址、MAC地址等信息必须和授权ARP表项中的一致,否则将无法通信,保证了客户端的合法性。

1.8.4  授权ARP功能在DHCP中继上的典型配置举例

1. 组网需求

·     Device A是DHCP服务器,为不同网段中的客户端动态分配IP地址,地址池网段为10.10.1.0/24。

·     Device B是DHCP中继,通过在接口GigabitEthernet2/1/2上启用授权ARP功能来保证客户端的合法性。

·     Device C是DHCP客户端,通过DHCP中继从DHCP服务器获取IP地址。

2. 组网图

图1-4 授权ARP功能典型配置组网图

 

3. 配置步骤

(1)     配置Device A

# 配置接口的IP地址。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] interface gigabitethernet 2/1/1

[DeviceA-GigabitEthernet2/1/1] ip address 10.1.1.1 24

[DeviceA-GigabitEthernet2/1/1] quit

# 启用DHCP服务。

[DeviceA] dhcp enable

[DeviceA] dhcp server ip-pool 1

[DeviceA-dhcp-pool-1] network 10.10.1.0 mask 255.255.255.0

[DeviceA-dhcp-pool-1] gateway-list 10.10.1.1

[DeviceA-dhcp-pool-1] quit

[DeviceA] ip route-static 10.10.1.0 24 10.1.1.2

(2)     配置Device B

# 启用DHCP服务。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] dhcp enable

# 配置接口的IP地址。

[DeviceB] interface gigabitethernet 2/1/1

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/1] ip address 10.1.1.2 24

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/1] quit

[DeviceB] interface gigabitethernet 2/1/2

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/2] ip address 10.10.1.1 24

# 配置GigabitEthernet2/1/2接口工作在DHCP中继模式。

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/2] dhcp select relay

# 配置DHCP服务器的地址。

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/2] dhcp relay server-address 10.1.1.1

# 开启接口授权ARP功能。

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/2] arp authorized enable

[DeviceB-GigabitEthernet2/1/2] quit

# 开启DHCP中继用户地址表项记录功能。

[DeviceB] dhcp relay client-information record

(3)     配置Device C

<DeviceC> system-view

[DeviceC] ip route-static 10.1.1.0 24 10.10.1.1

[DeviceC] interface gigabitethernet 2/1/2

[DeviceC-GigabitEthernet2/1/2] ip address dhcp-alloc

[DeviceC-GigabitEthernet2/1/2] quit

4. 验证配置

(1)     Device C获得Device A分配的IP后,在Device B查看授权ARP信息。

[DeviceB] display arp all

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

IP Address       MAC Address     SVID     Interface          Aging Type

10.10.1.2        0012-3f86-e94c  --       GE2/1/2             20    D

从以上信息可以获知Device A为Device C动态分配的IP地址为10.10.1.2。

此后,Device C与Device B通信时采用的IP地址、MAC地址等信息必须和授权ARP表项中的一致,否则将无法通信,保证了客户端的合法性。

1.9  配置ARP自动扫描、固化功能

1.9.1  ARP自动扫描、固化功能简介

ARP自动扫描功能一般与ARP固化功能配合使用:

·     启用ARP自动扫描功能后,设备会对局域网内的邻居自动进行扫描(向邻居发送ARP请求报文,获取邻居的MAC地址,从而建立动态ARP表项)。

·     ARP固化功能用来将当前的ARP动态表项(包括ARP自动扫描生成的动态ARP表项)转换为静态ARP表项。通过对动态ARP表项的固化,可以有效防止攻击者修改ARP表项。

说明

建议在网吧这种环境稳定的小型网络中使用这两个功能。

 

1.9.2  配置ARP自动扫描、固化功能

配置ARP自动扫描、固化功能时,需要注意:

·     对于已存在ARP表项的IP地址不进行扫描。

·     扫描操作可能比较耗时,用户可以通过<Ctrl_C>来终止扫描(在终止扫描时,对于已经收到的邻居应答,会建立该邻居的动态ARP表项)。

·     固化后的静态ARP表项与配置产生的静态ARP表项相同。

·     固化生成的静态ARP表项数量同样受到设备可以支持的静态ARP表项数目的限制,由于静态ARP表项数量的限制可能导致只有部分动态ARP表项被固化。

表1-11 配置ARP自动扫描、固化功能

操作

命令

说明

进入系统视图

system-view

-

进入接口视图

interface interface-type interface-number

-

启动ARP自动扫描功能

arp scan [ start-ip-address to end-ip-address ]

-

退回系统视图

quit

-

配置ARP固化功能

arp fixup

-

 

说明

·     通过arp fixup命令将当前的动态ARP表项转换为静态ARP表项后,后续学习到的动态ARP表项可以通过再次执行arp fixup命令进行固化。

·     通过固化生成的静态ARP表项,可以通过命令行undo arp ip-address [ vpn-instance-name ]逐条删除,也可以通过命令行reset arp allreset arp static全部删除。

 

 

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