ip地址变成169.254.x.x故障处理方法和过程仿真

这类情况，一般是ip冲突或者dhcp失败导致。

类似文档：无法上网问题排查过程（ip冲突导致）

这种情况后果是无法上网，arp缓存里查不到网关的mac地址，路由表里查不到默认路由。

ping其他地址显示发送失败，transmit failed. General failure。

原理说明：

169.254.0.0/16是链路本地地址是互联网协议地址仅用于本地网络（链接）或主机连接到的点对点连接的段内的通信。路由器不转发与链路本地地址的数据包。链路本地地址可以由管理员手动或由操作系统程序来分配。它们大多使用无状态地址自动分配。在IPv4中，[1]，它们通常仅当地址配置的没有外部，状态机制存在，如动态主机配置协议（DHCP失败），或者当另一个初级配置方法未能实现（ip冲突）。

网卡ip变成169.254.x.x，一种情况是是pc的网卡启动或者dhcp续租成功时，检测到环境中存在ip冲突，操作系统为保护起见分配的保留ip地址。此地址不是合法的地址，因此无法获取的网关的mac地址，无法实现上网等操作。路由器不响应这类消息的arp请求，这个地址无法通过路由器。

另一种情况是dhcp功能打开，发出discover消息，没有得到应答消息，操作系统自动分配给pc网卡一个169.254.xx.xx的ip地址。

windows操作系统，当发生dhcp获取ip或者插拔网线后，windows操作系统会用确定的ip进行ip冲突的检测，发出三次广播的arp包（源ip目的mac为空，此时尚未确定ip可用，所以为空），询问环境中是否存在相同的ip地址？若没有收到arp的reply消息，确定没有冲突，会发出免费的arp包（源ip和目的ip相同）的arp请求包，声明自己使用这个ip地址。免费arp发出后，会发出确定网关mac地址的arp广播包，获取到网关mac后，就周期性进入网关是否在线的arp单播探查消息，来确定网关在线。

当检查到存在ip冲突时，已有ip主机回复自己mac地址，得到存在冲突后，网卡ip被置为169.254.xx.xx的无效ip地址，要求网关mac，网关不响应，此时，系统托盘的网卡标志位受限。

模拟如下：

pc的网口配置：

pc的mac地址是44-37-e6-8e-cf-88

插拔网线后的抓包显示如下：

单播arp包特征如下：

检测到有ip冲突的情况：

把网卡的ip修改为下面的192.168.205.10，已知环境中存在此ip，插上网线会有冲突发生。

pc的mac地址是44-37-e6-8e-cf-88。

插上网线，会弹出ip冲突的提示框。

系统托盘的网络标志会变成受限。

出现ip冲突的本地连接状态特征如下图：

所以，当我们看到网卡本地连接状态出现两个自动配置的ipv4地址，而其中一个是169.254打头，另一个是自己设置的ipv4地址时，基本可以判断为ip冲突了。

抓包如下：

pc的mac地址是44-37-e6-8e-cf-88，但有一个mac地址为10-98-36-ab-76-91的设备有同样的ip地址，所以会响应这个arp请求。

检测到有ip冲突，将ip置为169.254.145.166，因为无法得到网关的mac地址，所以不能上网。

pc使用169.254.145.166后的流程和正常ip一样，要检查是否有ip冲突，发出三次arp检查，源ip是169.254.145.166，并用此ip查询网关的mac。

解决方法：出现设置为静态ip后导致ip变成169.254的情况，一般是ip冲突了，有人已经抢先使用了这个ip地址。改成其他不冲突的ip试一下。

设置为ip自动获取，dhcp失败导致的ip变成169.254的情况，相对ip冲突问题比较复杂，可能dhcp服务器没有收到discover消息，或者收到后没有处理，可以改成静态ip测试一下。

仿真过程如下：

pc的配置

插上网线，另一端接在一个交换机上，但上面没有开通dhcp服务器，后ip变成下面显示：

此时，因为dhcp失败，没有获得ip和网关dns的地址，所以没有出现用169.254的ip去申请网关mac地址的过程。

注意一点，linux环境网卡启动后不进行ip冲突的arp检测，直接应用设置的ip地址，会导致设置同样ip地址的pc出现ip冲突，开机或者插拔网线后，变成169.254.xx.xx。或者出现时通是不通的现象。

若设置为自动获取ip地址的设备，而且dhcp服务器工作正常，当环境中存在ip冲突时，处理机制是：

设备通过dhcp的discover流程，收到offer消息获得ip，发起arp探查检查发现冲突了，客户端会发decline消息拒绝此ip，然后重新发起dhcp流程，直到获得可用ip地址。