Detecção de endereços IP duplicados pelo Microsoft TCP/IP

O protocolo TCP/IP pode não conseguir iniciar se outro sistema utilizando o mesmo endereço IP é detectado na rede. Todos os protocolos TCP/IP actualmente de envio (como de 9/20/94) podem detectar endereços IP duplicados na maioria dos casos. As seguintes informações detalhes como isto acontece e como reconhecer endereços duplicados num rastreio de rede.

Cada computador com o protocolo TCP/IP utiliza uma cache que contém mapeamentos entre endereços IP e acesso a suportes (MAC) do controlo ou endereços de placa de rede na rede. A cache é mantida pelo protocolo de resolução de endereços (ARP) e é dinâmica. Quando é efectuada uma tentativa de ligação de um computador para outro, o computador chamado procura na respectiva cache ARP para entrada de endereço IP/MAC do computador de destino e, em seguida, cria um pacote de saída direccionado para o endereço MAC do computador de destino.

Se não estiver na cache do endereço IP do computador de destino, o sistema chamado difunde um pacote ARP na rede. O pacote de ARP contém o endereço IP do computador de destino e solicita o respectivo endereço MAC. Se o computador de destino existe sub-net local uma resposta ARP será devolvida ao computador chamado, que actualiza a cache em conformidade. A cache pode conter mapeamentos correctos para comunicações à função.

No arranque do sistema, quando o protocolo IP é inicializado, envia um pedido de ARP que contém o respectivo endereço MAC e IP, para que outros computadores possam actualizar os respectivos ARP coloca em cache. Se já existir um computador utilizando o endereço IP, o computador "anterior" irá responder com uma resposta ARP que contém o respectivo endereço MAC e IP, que indica um conflito. Infelizmente, muitos computadores podem ter já actualizada as caches ARP com o novo mapeamento. Nessa altura, o computador "mais novos" que está a inicializar tem de efectuar dois procedimentos:

1. Repare a cache ARP em todos os computadores afectados.
2. Deixar de utilizar o endereço duplicado.

Computadores com o Microsoft TCP/IP enviará uma nova difusão ARP a re-mapa a cache ARP em todos os computadores afectados. Este novo ARP conterá o endereço MAC e o endereço IP do proprietário anterior do endereço IP. Depois de enviar este ARP, o protocolo IP no computador mais novos irá comunicar o problema para o utilizador e a pilha será encerrado. A pilha não deve ser reiniciada quando é obtido um endereço exclusivo. Tenha em atenção que o computador poderá ainda funcionar neste momento se outro protocolo como o NetBEUI é carregado.

Segue-se um rastreio de rede que ilustra este comportamento. Foi capturada numa rede Token Ring.

Rastreio de rede ilustrar o processamento de endereços IP duplicado

1. No arranque do protocolo IP, um pacote de ARP é enviado pelo computador mais novos:

   Frame  Time    Src MAC Addr  Dst MAC Addr   Protocol  Description
   1      1.166   4000DDDD1111  BROADCAST      ARP_RARP  ARP: Request,
                                                         Target IP:
   11.1.9.221
   
   + FRAME: Base frame properties
     TOKENRING: Length =  50, Priority Normal (No token) LLC Frame
       + TOKENRING: Access control = 24 (0x18) Repeated, Frame, Priority:
         Normal (No token)
       + TOKENRING: Frame control = 64 (0x40), LLC Frame
       + TOKENRING: Destination address : FFFFFFFFFFFF
       + TOKENRING: Source address      : 4000DDDD1111
         TOKENRING: Frame length : 50 (0x0032)
         TOKENRING: Tokenring data: Number of data bytes remaining = 36
                    (0x0024)
   + LLC: UI DSAP=0xAA SSAP=0xAA C
   + SNAP: ETYPE = 0x0806
     ARP_RARP: ARP: Request, Target IP: 11.1.9.221
         ARP_RARP: Hardware Address Space = 6 (0x6)
         ARP_RARP: Protocol Address Space = 2048 (0x800)
         ARP_RARP: Hardware Address Length = 6 (0x6)
         ARP_RARP: Protocol Address Length = 4 (0x4)
         ARP_RARP: Opcode = 1 (0x1)
         ARP_RARP: Sender's Hardware Address = 4000DDDD1111
         ARP_RARP: Sender's Protocol Address = 11.1.9.221
         ARP_RARP: Target's Hardware Address = FFFFFFFFFFFF
         ARP_RARP: Target's Protocol Address = 11.1.9.221

2. O computador antigo já a utilizar esse endereço responde directamente para o computador mais novos com uma resposta ARP:

   Frame  Time    Src MAC Addr  Dst MAC Addr   Protocol  Description
   2      1.166   APRICT093738  4000DDDD1111   ARP_RARP  ARP: Reply, Target
                                                         IP: 11.1.9.221
   Target
                                                         Hdwr Addr:
                                                         4000DDDD000
   
   + FRAME: Base frame properties
     TOKENRING: Length =  50, Priority Normal (No token) LLC Frame
       + TOKENRING: Access control = 16 (0x10) Original, Frame, Priority:
         Normal (No token)
       + TOKENRING: Frame control = 64 (0x40), LLC Frame
       + TOKENRING: Destination address : 4000DDDD1111
       + TOKENRING: Source address      : 0000C9093951
         TOKENRING: Frame length : 50 (0x0032)
         TOKENRING: Tokenring data: Number of data bytes remaining = 36
                    (0x0024)
   + LLC: UI DSAP=0xAA SSAP=0xAA C
   + SNAP: ETYPE = 0x0806
     ARP_RARP: ARP: Reply, Target IP: 11.1.9.221 Target Hdwr Addr:
                    4000DDDD1111
         ARP_RARP: Hardware Address Space = 6 (0x6)
         ARP_RARP: Protocol Address Space = 2048 (0x800)
         ARP_RARP: Hardware Address Length = 6 (0x6)
         ARP_RARP: Protocol Address Length = 4 (0x4)
         ARP_RARP: Opcode = 2 (0x2)
         ARP_RARP: Sender's Hardware Address = 0000C9093951
         ARP_RARP: Sender's Protocol Address = 11.1.9.221
         ARP_RARP: Target's Hardware Address = 4000DDDD1111
         ARP_RARP: Target's Protocol Address = 11.1.9.221

3. O computador mais novos o erro de execução e emite uma correcção ARP para mapear todos os que caches de ARP novamente para o endereço MAC do computador antigo:
   

   Frame  Time    Src MAC Addr   Dst MAC Addr  Protocol  Description
   3      1.168   4000DDDD1111   BROADCAST     ARP_RARP  ARP: Request,
                                                         Target IP:
   11.1.9.221
   
   + FRAME: Base frame properties
     TOKENRING: Length =  50, Priority Normal (No token) LLC Frame
       + TOKENRING: Access control = 24 (0x18) Repeated, Frame, Priority:
                    Normal (No token)
       + TOKENRING: Frame control = 64 (0x40), LLC Frame
       + TOKENRING: Destination address : FFFFFFFFFFFF
       + TOKENRING: Source address      : 4000DDDD1111
         TOKENRING: Frame length : 50 (0x0032)
         TOKENRING: Tokenring data: Number of data bytes remaining = 36
                    (0x0024)
   + LLC: UI DSAP=0xAA SSAP=0xAA C
   + SNAP: ETYPE = 0x0806
     ARP_RARP: ARP: Request, Target IP: 11.1.9.221
         ARP_RARP: Hardware Address Space = 6 (0x6)
         ARP_RARP: Protocol Address Space = 2048 (0x800)
         ARP_RARP: Hardware Address Length = 6 (0x6)
         ARP_RARP: Protocol Address Length = 4 (0x4)
         ARP_RARP: Opcode = 1 (0x1)
         ARP_RARP: Sender's Hardware Address = 0000C9093951    <----|
         ARP_RARP: Sender's Protocol Address = 11.1.9.221      <----|
         ARP_RARP: Target's Hardware Address = FFFFFFFFFFFF         |
         ARP_RARP: Target's Protocol Address = 11.1.9.221           |
                                                                    |
                                                                    |

   Aqui o endereço IP é mapeado para o endereço de MAC do computador antigo.

Windows NT versão 4.0 Service Pack 3

Microsoft alterada a forma como reage de um computador Windows NT TCP/IP para um endereço IP duplicado com o Service Pack 3. Esta alteração não foi efectuada dos outras pilhas de TCP/IP. O novo método de resolução de endereços IP duplicados é:

1. O computador "novo" difunde um pedido de ARP com o respectivo endereço de andIP do endereço MAC.
2. O computador "anterior" enviará uma resposta ARP directamente ao computador de "nova", que indica um conflito.
3. O computador "mais recente" não inicializar a respectiva pilha de TCP/IP.
4. O computador "anterior" enviará uma difusão ARP com o respectivo endereço MAC e endereço IP para assegurar outros computadores têm uma entrada de cache ARP correcta para o endereço IP que estava em conflito.