揭秘以太网安全技术：IPSG如何保护你的网络世界？

IPSG简介

1.定义

IP源防攻击IPSG（IP Source Guard）是一种基于二层接口的源IP地址过滤技术，它能够防止恶意主机伪造合法主机的IP地址来仿冒合法主机，还能确保非授权主机不能通过自己指定IP地址的方式来访问网络或攻击网络。

2.目的

随着网络规模越来越大，通过伪造源IP地址实施的网络攻击（简称IP地址欺骗攻击）也逐渐增多。一些攻击者通过伪造合法用户的IP地址获取网络访问权限，非法访问网络，甚至造成合法用户无法访问网络，或者信息泄露。IPSG针对IP地址欺骗攻击提供了一种防御机制，可以有效阻止此类网络攻击行为。

一个典型的利用IPSG防攻击的示例如下图所示，非法主机伪造合法主机的IP地址获取上网权限。此时，通过在Device的用户侧的接口或VLAN上部署IPSG功能，Device可以对进入接口的IP报文进行检查，丢弃非法主机的报文，从而阻止此类攻击。

IPSG典型防攻击

IPSG的基本原理

IPSG利用绑定表（源IP地址、源MAC地址、所属VLAN、入接口的绑定关系）去匹配检查二层接口上收到的IP报文，只有匹配绑定表的报文才允许通过，其他报文将被丢弃。

绑定表如下表所示，包括静态和动态两种。

绑定表生成后，IPSG基于绑定表向指定的接口或者指定的VLAN下发ACL，由该ACL来匹配检查所有IP报文。主机发送的报文，只有匹配绑定表才会允许通过，不匹配绑定表的报文都将被丢弃。当绑定表信息变化时，设备会重新下发ACL。缺省情况下，如果在没有绑定表的情况下使能了IPSG，设备会允许除IGMP协议报文外的IP协议报文通过，但是会拒绝所有的IP数据报文通过。

IPSG一般应用在用户侧的接入设备上，可以基于接口或者基于VLAN应用。

在用户侧的接口上应用IPSG，该接口接收的所有IP报文均进行IPSG检查。
在用户侧的VLAN上应用IPSG，属于该VLAN的所有接口接收到IP报文均进行IPSG检查。
如果用户侧的接入设备不支持IPSG功能，也可以在上层设备的接口或者VLAN上应用IPSG。

IPSG中的接口角色

IPSG仅支持在二层物理接口或者VLAN上应用，且只对使能了IPSG功能的非信任接口进行检查。对于IPSG来说，缺省所有的接口均为非信任接口，信任接口由用户指定。IPSG的信任接口/非信任接口也就是DHCP Snooping中的信任接口/非信任接口，信任接口/非信任接口同样适用于基于静态绑定表方式的IPSG。

IPSG中各接口角色如下图所示。其中：

Interface1和Interface2接口为非信任接口且使能IPSG功能，从Interface1和Interface2接口收到的报文会执行IPSG检查。
Interface3接口为非信任接口但未使能IPSG功能，从Interface3接口收到的报文不会执行IPSG检查，可能存在攻击。
Interface4接口为用户指定的信任接口，从Interface4接口收到的报文也不会执行IPSG检查，但此接口一般不存在攻击。在DHCP Snooping的场景下，通常把与合法DHCP服务器直接或间接连接的接口设置为信任接口。

IPSG的过滤方式

绑定表项包含：MAC地址、IP地址、VLAN ID、入接口。静态绑定表项中指定的信息均用于IPSG过滤接口收到的报文。而对于动态绑定表，IPSG依据该表项中的哪些信息过滤接口收到的报文，由用户设置的检查项决定，缺省是四项都进行匹配检查。常见的几种检查项如下:

基于源IP地址过滤
基于源MAC地址过滤
基于源IP地址+源MAC地址过滤
基于源IP地址+源MAC地址+接口过滤
基于源IP地址+源MAC地址+接口+VLAN过滤

IPSG配置命令介绍

(1) 配置静态用户绑定表项：

[Huawei] user-bind static { { { ip-address | ipv6-address } { start-ip [ to end-ip ] } &<1-10> | ipv6-prefix prefix/prefix-length } | mac-address mac-address } * [ interface interface-type interface-number ] [ vlan vlan-id [ ce-vlan ce-vlan-id ] ]

[Huawei] user-bind static { { { ip-address | ipv6-address } { start-ip [ to end-ip ] } &<1-10> | ipv6-prefix prefix/prefix-length } | mac-address mac-address } * [ interface interface-type interface-number ] [ vlan vlan-id [ ce-vlan ce-vlan-id ] ]

(2) 使能IPSG功能：

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] ip source check user-bind enable

使能接口或者VLAN的IP报文检查功能，VLAN视图配置与接口视图一致。

(3) 使能IP报文检查告警功能：

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] ip source check user-bind alarm enable

(4) 配置IP报文检查告警阈值

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] ip source check user-bind alarm threshold threshold

配置了IP报文检查告警功能后，当丢弃的IP报文超过告警阈值时，会产生告警提醒用户。

IPSG配置举例

如图所示：网络终端设备通过手工方式配置静态IP地址统一管理，通过在接入交换机上配置IPSG，防止主机私自更改IP地址非法获取访问网络权限。

配置静态绑定表
使能IPSG及告警上报功能

Switch1配置如下：

#在接入交换机上配置静态绑定表
[Switch1] user-bind static ip-address 10.1.1.1 mac-address 5489-98C2-1486 
[Switch1] user-bind static ip-address 10.1.1.10 mac-address 5489-98AB-22A7
#使能GE0/0/1接口IPSG和IP报文检查告警功能
[Switch1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[Switch1-GigabitEthernet0/0/1] ip source check user-bind enable
[Switch1-GigabitEthernet0/0/1] ip source check user-bind alarm enable
[Switch1-GigabitEthernet0/0/1] ip source check user-bind alarm threshold 100
#接口GE0/0/2配置与GE0/0/1类似，此处省略

配置验证在Switch上执行display dhcp static user-bind all命令，可以查看静态绑定表信息。PC1和PC2使用管理员分配的固定IP地址可以正常访问网络，更改IP地址后无法访问网络。

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