关于vista系统机器无法通过防火墙上网的故障分析解决案例

作者：易隐者发布于：2012-9-17 13:53 Monday 分类：网络分析

【说在之前】：

1，该案例为误开启ARP代理功能导致的疑难故障；

2，该故障的触发是由于XP与vista操作系统发送的免费ARP报文格式不一致导致的；

3，关于ARP代理请参考本博客《ARP代理（Proxy ARP）》一文；关于免费ARP，请参考《免费ARP（gratuitousARP）》一文；

4，跟这个案例分析的原因有关的类似故障案例还有netyourlife论坛上的《为什么VISTA不能穿过ASA》，大家可自行查看比较；

5，针对该案例做的相关实验，请大家参考本博客《关于防火墙的arp代理功能对不同格式的arp报文的处理情况的实验》一文；

【我的案例】：

故障环境

1 网络拓扑

2 说明

1、内部机器全部在同一网段，经过一个二层交换机接入防火墙，通过防火墙的NAT访问互联网；
2、以前内部办公机器都是xp操作系统，现在新采购了一批vista操作系统新机器。

故障现象

1、 vista操作系统的办公机器在接入网络时，本地连接便显示网络连接正在识别，提示找不到网络；
2、使用ifconfig/all命令查看vista系统的ip地址情况如下图所示：

通过上图，我们发现：vista系统的首选地址变成了169.254.180.208，而不是先前收到设置的192.168.0.23了；
3、用户反馈，如果vista系统的办公机器只接入交换机不会出现这种情况，但一旦接入防火墙，故障现象就会出现。
4、 XP系统的办公机器一切正常。

故障分析

1、首先根据用户反馈的故障现象，从自己的经验出发，个人认为这个跟网络应该没有什么关系，估计是操作系统的问题，于是打microsoft OEM厂商的800电话咨询关于vista系统ip地址“突变”的原因，得到的回复是：从未出现过此类问题，可能跟现场环境有关。
2、根据用户反馈的情况测试：首先，设好vista系统机器的ip地址后，将其接入一台普通的交换机，查看vista机器的ip地址，的确正常，如下图所示：

难道真的跟防火墙有关？
3、既然怀疑跟防火墙有关，我们便将注意力放到防火墙上来，telnet到防火墙上，使用使用tcpdump –i eth2 host 192.168.0.23 –n命令抓取测试vista主机的数据包。
4、重启vista主机，发现vista主机在系统启动后，发送了一个源ip为0.0.0.0、目的ip为其配置的ip的arp请求包，同时，防火墙回应了该arp请求包，如下图所示：

5、防火墙为什么会回应该数据包？我们检查防火墙配置，发现防火墙上手动将内部办公网段设为静态arp代理。跟用户确认该问题，原来用户误认为该功能可能会解决arp欺骗问题，尝试设置后，忘记将其删除了。

故障解决

删除防火墙上手动添加的arp代理项，故障现象消失，故障解决。

引申问题

1、通过抓取数据包，我们可以发现vista系统与xp系统在网卡引导阶段发送的“免费”arp报文格式的差别：
VISTA 系统发送的免费ARP请求包格式为：

下图为wireshark抓取的vista系统网卡引导阶段发送的arp数据包格式：

XP系统中发送的免费ARP请求包格式为：

下图为xp系统发送的免费arp包格式：

为什么VISTA系统在网卡地址加载期间发送这种格式的ARP数据包呢？关于这个问题已经有人做过相关的测试，我也验证了这个实验，下面为实验的过程，引用自netexpert的gwdwx：
“A机－B机两台xp对联测试：
1）按照xp的arp包格式（源ip＝目的ip＝a机ip），用sniffer伪造arp包向b机发包，b机不断提示ip冲突；
2）按照vista的arp包格式（源ip＝0.0.0.0），用sniffer伪造arp包向b机发包，b机不提示。
这就是最明显的区别，看来vista比xp还谦虚，它不仅让出ip，而且还不让对方发现有ip冲突，宁可牺牲自己”。

关于这个问题的详细讨论，可以参考如下链接：
http://www.netexpert.cn/viewthread.php?tid=19463&pid=125237&page=1&extra=page%3D1#pid125237

2、细心的兄弟应该会发现这样一个问题：既然是防火墙启用了针对内部办公网段的arp代理功能，使得vista在网卡加载地址期间发生了ip地址冲突，导致了vista系统机器无法访问互联网，那么，为什么xp系统在网卡加载地址期间没有出现地址冲突呢？
实验证明：防火墙虽然启用了针对办公网段的arp代理功能，但是，防火墙只响应vista系统格式的arp请求报文，而不响应xp系统网卡加载地址时发送的免费arp报文。

标签: 疑难故障 ARP 防火墙免费ARP ARP代理 VISTA