交换式网络捕获网络流量的方法

一、端口镜像技术

1.1 基本概念

端口镜像(Port Mirroring)，又称"端口监视"或"端口抄送"，是一种将网络设备上特定端口的流量复制到另一个端口以供监测和分析的网络管理技术。

1.2 工作原理

1. 选择源端口：网络管理员选择需要监视的活跃端口
2. 选择目标端口：指定流量将被复制到的端口（通常连接监测设备）
3. 启用端口镜像：在网络设备上配置并指定源端口和目标端口
4. 复制流量：设备开始将源端口流量复制到目标端口

1.3 优缺点分析

优点：

• 成本低，利用现有交换机功能
• 支持远程网络配置
• 能够捕获交换机内部流量

缺点：

• 在全双工高负载链路上可能丢包
• 会过滤掉物理层错误
• 复制数据可能加重交换机CPU负担
• 可能改变帧时序和响应时间，降低网络性能

二、集线器接出方法

2.1 集线器特性

• 工作在OSI物理层
• 采用广播方式传输数据
• 所有连接设备都能接收到相同数据

2.2 安全风险

集线器会将收到的数据包发送到所有连接的设备，无论目的地址是什么，可能导致：

• 数据被发送到未经授权设备
• 网络传输的机密信息暴露

2.3 解决方案

建议使用交换机(switch)替代集线器，因为交换机能够：

• 智能定向发送数据包
• 减少数据泄露风险
• 提高网络安全性

三、网络分流器技术

3.1 基本配置

连接方式：

目标计算机 → 网络分流器 → 交换机 → 嗅探器

3.2 嗅探器功能

• 捕获目标计算机所有数据
• 分析网络数据包内容
• 查看源/目标地址、传输协议和携带数据

3.3 应用场景

• 网络故障诊断
• 安全审计
• 性能优化
• 网络管理

四、ARP缓存污染攻击

4.1 ARP协议基础

• 全称：地址解析协议(Address Resolution Protocol)
• 作用：根据IP地址获取对应的MAC地址
• 工作层级：TCP/IP协议簇，OSI数据链路层

4.2 数据封装流程

1. 传输层数据段 → 网络层数据包(含IP地址)
2. 网络层数据包 → 数据链路层数据帧(含MAC地址)
3. 物理层进行字节传输

4.3 攻击原理

利用ARP协议无安全措施的弱点：

1. ARP缓存表依赖高速缓冲存储器动态更新
2. 更新周期限制导致缓存表只保存最近映射记录
3. 攻击者在更新前伪造IP-MAC映射
4. 受害者接受伪造映射，数据被重定向

4.4 攻击影响

• 数据包被重定向到伪造MAC地址的计算机
• 可能导致中间人攻击
• 敏感信息可能被窃取

五、防御措施建议

1. 端口镜像安全：

   • 限制镜像端口访问权限
   • 监控镜像端口异常流量

2. 集线器替代方案：

   • 全面升级为交换机
   • 禁用老旧集线器设备

3. 网络分流器管理：

   • 严格控制分流器接入权限
   • 定期审计嗅探器使用记录

4. ARP攻击防护：

   • 部署ARP防护软件
   • 配置静态ARP表项
   • 启用端口安全功能
   • 监控ARP异常流量