ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议），目的是实现IP地址到MAC地址的映射。而在TCP/IP协议栈中，最不安全的协议，可能非ARP莫属了。我们经常听到的这些术语，包括\网络扫描\、\内网渗透\、\中间人拦截\、\局域网流控\、\流量欺骗\，基本都跟ARP脱不了干系。本文重点针对在IPv4环境下的ARP防御问题以及解决方案进行具体阐述。主要包括：ARP欺骗攻击以及解决方案、ARP泛洪攻击以及解决方案和实际部署时的建议。
ARP攻击介绍
ARP欺骗攻击 ? ARP欺骗的原理
正常的ARP通讯过程只需广播ARP Request和单播ARP Reply两个过程，简单的说就是一问一答。而ARP的欺骗就是通过伪造请求或者应答报文形成的欺骗。 ? ARP欺骗攻击的分类
根据ARP欺骗者与被欺骗者之间角色关系的不同，通常可以把ARP欺骗攻击分为如下两种，如图1所示：
主机型ARP欺骗：欺骗者主机冒充网关设备对其他主机进行欺骗。 网关型ARP欺骗：欺骗者主机冒充其他主机对网关设备进行欺骗。
▲图1 ARP欺骗分类
ARP泛洪攻击 ? ARP泛洪攻击的原理
ARP泛洪攻击，也叫拒绝服务攻击（Denial of Service），可能导致大量消耗交换机内存、表项或者其它资源，使系统无法继续服务。大量的报文砸向CPU，占用了整个送CPU报文的带宽，导致正常的协议报文和管理报文无法被CPU处理，带来协议震荡或者设备无法管理，进而导致数据面转发受影响，并引起整个网络无法正常运行。
ARP欺骗攻击解决方案
在介绍具体解决方案之前，我们先了解下防ARP欺骗的核心功能：ARP-check（ARP报文合规校验），校验ARP报文的源IP与安全地址中的IP是否一致，校验ARP报文的源MAC与安全地址中的MAC是否一致，在两项校验均合规的情况下对报文进行转发。而安全地址的生成，我们可以通过手工静态绑定的方式以及DHCP Snooping监测的方式获取，具体流程如图2：
▲图2 ARP-check流程
以上是硬件检测的流程，除此之外还有一种软件校验的方式，就是将端口的ARP请求直接送往CPU，而CPU依据DHCP Snooping的表项进行合规检查。 端口安全 + ARP-check方案
应用场景：此方案适用于用户IP地址为静态分配的场景，并且需要明确知道每个用户所连接交换机端口。
功能简介：通过手工的方式将IP与MAC的对应关系配置到交换机的端口，并开启ARP合规检查。具体配置如图3：
▲图3 端口安全+ARP-check方案配置
方案的优势：控制非常严格，应用硬件方式直接校验ARP报文，准确，无需消耗CPU。 缺点的劣势：端口安全必须收集并配置所有用户IP和MAC信息，较为繁杂，不够灵活，不适合于用户需要频繁迁移端口的环境。 全局IP&MAC绑定+ARP-check方案
应用场景：此方案适用于用户IP地址为静态分配的场景，但管理员不需要知道每个用户所连接的交换机端口，因此适用于用户分布情况不确定，或者下联用户存在随意移动端口的场景中。
功能简介：通过手工方式将IP与MAC的对应关系配置到交换机全局，并在交换机的端口下开启ARP合规检查。具体配置如图4：
▲图4 全局IP+MAC绑定+ARP-check方案配置
方案的优点：控制较为严格，允许用户在本交换机内部进行端口迁移具备一定的灵活性，应用硬件方式直接校验ARP报文，准确，无需消耗CPU。
方案的缺点：端口安全必须收集并配置所有用户IP和MAC信息，较为繁杂。
DAI方案
应用场景：DAI（Dynamic ARP Inspection）方案适合于接入用户使用DHCP动态获取IP地址环境，同时要求部署DHCP Snooping功能。
功能简介：提取DHCP Snooping表中的IP+MAC信息，通过CPU过滤源MAC/源IP不在Snooping表中的ARP报文，具体流程如图5：
▲图5 DAI方案ARP合规检查流程图 具体配置见图6：
▲图6 DAI方案配置
方案的优点：配置维护简单，无需手工配置每个用户的IP&MAC绑定。
方案的缺点：由于用户的ARP报文送CPU检查，检查的来源是DHCP Snooping所记录的软件表项，因此会额外消耗设备的CPU资源。 IP Source Guard + ARP-check方案
应用场景：此方案适合于接入用户使用DHCP动态获取IP地址环境，同时要求部署DHCP Snooping功能 。
功能简介：提取DHCP Snooping表中正确的IP与MAC，通过IP Source Guard将DHCP Snooping表写入交换机硬件表项，使用ARP-check功能校验ARP报文的合法性，具体流程如图7：
▲图7 IP Source Guard + ARP-check方案流程图 具体配置如图8：
▲图8 IP Source Guard + ARP-check方案配置
方案的优点：配置维护简单，和DAI相比，ARP-check属于硬件芯片检查安全表项，不消耗CPU资源。
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