Маршрутизация в Linux
Материал из Xgu.ru
Linux предоставляет большой набор функций для маршрутизации и инструменты для ее настройки. Ядро 2.6.x поддерживает:
Содержание
[править] Команды
Для управления маршрутизацией применяются следующие команды: route, netstat, ip (последняя из пакета iproute2, возможно его придется установить).
Просмотреть таблицу можно следующими способами:
При этом следует учитывать, что доступ ко всем возможностям дает только ip. Используя route вы не только не сможете настроить «продвинутые» функции вроде политик маршрутизации, но и не увидите их существование в выводе команды просмотра, если они уже настроены в системе. Поэтому следует по возможности использовать ip.
Модификация таблицы маршрутизации:
[править] Использование route
[править] Использование ip
Синтаксис ip по структуре напоминает синтаксис Cisco IOS. Любые опции могут быть сокращены до потери двусмысленности, например «ip ro ad» вместо «ip route add».
[править] Действия с маршрутами
Кроме add также поддерживаются и другие действия:
[править] Equal Cost Multi Path
Если добавить два маршрута до одной и той же сети с одинаковой метрикой, ядро начнет распределять нагрузку между ними путем выбора того или другого с равной вероятностью. Работает и для более чем двух маршрутов. Предупреждение: это может вызвать проблемы со входящими соединениями, потому что иногда ответ может пойти по другому маршруту, чем пришел запрос. Будьте осторожны.
[править] IPv6
Настройка маршрутизации IPv6 почти идентична настройке для IPv4.
В некоторых дистрибутивах еще есть нерешенная проблема с маршрутом по умолчанию (например, старые версии RHEL), используйте
[править] Просмотр маршрутов до определенной сети
На маршрутизаторах с длинной таблицей может быть неудобно просматривать вывод «ip route show» в поисках нужного маршрута. В этом случае можно использовать команду вида:
которая выведет маршруты только до указанной сети.
[править] Пересылка пакетов между интерфейсами
Linux позволяет разрешить или запретить пересылку пакетов между интерфейсами (forwarding). На рабочих станциях и серверах приложений ее можно запретить, на маршрутизаторах или межсетевых экранах она, очевидно, должна быть разрешена.
За этот параметр для IPv4 отвечает переменная net.ipv4.ip_forward (1 = «разрешить», 0 = «запретить»).
Для IPv6 используйте net.ipv6.conf.all.forwarding
Чтобы настройки сохранились после перезагрузки, пропишите значения net.ipv4.ip_forward и net.ipv6.conf.all.forwarding в /etc/sysctl.conf.
[править] Конфигурационные файлы
Настройки статической маршрутизации находятся в различных файлах, в зависимости от дистрибутива.
(добавьте свои дистрибутивы, пожалуйста)
[править] Policy routing
Для хоста 192.168.1.1 используется особенная таблица маршрутизации (table 3), не такая как для всех остальных хостов. В ней указан единственный маршрут — маршрут по умолчанию.
Все будут ходить через шлюз 10.0.1.2, а 192.168.1.1 — через 10.0.3.4.
Маршрутизация в Linux
Эта статья одна из статей про работу сетей в Linux. Вы уже знаете, что все данные в сети передаются в виде пакетов, а чтобы компьютер знал куда нужно отправить тот или иной пакет используются IP адреса. Но пакету, перед тем, как он достигнет точки назначения нужно пройти множество компьютеров и маршрутизаторов.
Каждому из маршрутизаторов нужно знать на какой компьютер передавать пакет дальше. Именно это мы и обсудим в этой статье. Сегодня нас будет интересовать маршрутизация в Linux, как это работает, как настроить правила и заставить все работать как нужно.
Сетевые маршруты в Linux
Как я уже сказал, сетевые маршруты необходимы чтобы компьютеры могли определить по какой цепочке должен пойти пакет, чтобы достигнуть цели. Маршруты можно настроить на уровне интерфейса или маршрутизатора.
Когда компьютеру нужно отправить пакет в сеть он смотрит таблицу маршрутизации, в ней указанны ip адреса пунктов назначения и адреса интерфейсов и роутеров в домашней сети, которые могут отправить пакет по нужному адресу. Если для цели маршрут не указан то используется так называемый шлюз по умолчанию или маршрут по умолчанию. Точно такая же картина наблюдается на роутере. Устройство смотрит на IP адрес назначения и сверяет его со своей таблицей маршрутизации, а потом отправляет дальше.
Ниже мы рассмотрим как проверить текущие маршруты в системе, а также как настроить новые.
Как посмотреть таблицу маршрутизации
Перед тем как что-либо менять, нужно понять какие правила уже используются. В Linux для этого существует несколько команд. Чтобы посмотреть таблицу маршрутизации можно использовать команду route:
Вот так выглядит таблица маршрутизации linux. Тут выводится достаточно простая информация, которой не всегда достаточно чтобы понять суть дела. Более подробно можно посмотреть с помощью команды routel:
Вывод похож на результат предыдущей команды, но выглядит не совсем привычно, это потому, что вывод команды можно использовать в качестве аргумента для ip route add или ip route del. Это очень удобно. Как вы видите, в качестве шлюза по умолчанию везде используется 192.168.1.1. Рассмотрим подробнее что означает вывод этой команды:
А теперь рассмотрим выполняется настройка маршрутов Linux.
Настройка маршрутов в Linux
Вы можете настраивать таблицу маршрутизации с помощью команды ip. Например, чтобы изменить маршрут по умолчанию достаточно выполнить:
ip route add default via 192.168.1.1
Так вы можете добавить маршрут для любого IP адреса, например, для 243.143.5.25:
sudo ip route add 243.143.5.25 via 192.168.1.1
Все очень просто, сначала указывается IP адрес цели, а затем шлюз в локальной сети, через который можно достичь этого адреса. Но такие маршруты будут активны только до перезагрузки, после перезагрузки компьютера они будут автоматически удалены. Чтобы маршруты сохранились их нужно добавить в файл конфигурации.
В операционных системах семейства Red Hat используются конфигурационные файлы /etc/sysconfig/network-scripts/route-ethX. Каждый файл может описывать несколько маршрутов, например:
GATEWAY=10.10.0.1
NETMASK=255.0.0.0
IPADDR=10.10.0.22
Выводы
В этой небольшой статье мы кратко рассмотрели как работает маршрутизация в Linux, как выполняется настройка маршрутизации в linux, а также зачем это нужно. Надеюсь, эта информация была полезной для вас.
Маршрутизация в Linux: VRF Lite
Типы маршрутов, таблицы маршрутизации и PBR в Linux
Прежде чем понять суть происходящего, познакомимся с некоторыми отличительными чертами сетевого стека Linux.
Первый отличительный момент — это специальные типы маршрутов. Когда ip-пакет приходит с какого-нибудь интерфейса, надо определить, адресован ли он этому хосту, или другому. Определяется это довольно элегантно — просто для адреса назначения ищется нужный маршрут в таблицах маршрутизации. Если пакет попадает на маршрут типа «local», значит он адресован непосредственно хосту, если нет, то значит его надо маршрутизировать дальше (при этом дальнейший маршрут уже известен) или сделать что-то ещё, в зависимости от типа маршрутов.
Имена таблиц хранятся в файле /etc/iproute2/rt_tables. Под номер таблицы отдано 32 бита, но максимальное количество таблиц в данный момент жёстко ограничено числом 256. Как добавлять/удалять/редактировать маршруты можно почитать в мане к ip-route.
Таблица, в которой надо искать маршруты, определяется политиками маршрутизации. Эта технология называется Policy Based Routing — маршрутизация на основе политик. Суть её в том, что основываясь на каких-либо критериях сетевого пакета мы либо выбираем таблицу, в которой надо искать маршрут, либо определяем действие, которое надо выполнить над пакетом. Каждая политика имеет номер (он может быть даже не уникальным), он же определяем приоритет. Просмотр политик осуществляется в порядке возрастания их приоритетов. Новые политики добавляются перед существующими.
Запираем маршруты в таблицу
Теперь небольшой практический пример после скучного введения. Для начала, мы реализуем схему с vrf-lite вручную, а затем уже усложним пример динамической маршрутизацией.
Допустим, у нас есть вот такая схема: 
Задача состоит в том, чтобы изолировать трафик различного «цвета» друг от друга. При этом адресные пространства цветов могут пересекаться, что делает задачу ещё более интересной. Неформально сформулируем цель: сделать так, чтобы пакеты каждого цвета не уходили за пределы своей таблицы маршрутизации и передавались только по интерфейсам своего цвета.
Для этого для каждого цвета создадим свою таблицу маршрутизации, и для удобства дадим им имя. Затем, добавим в таблицы direct-connected маршруты принадлежащих цвету интерфейсов. И в конце, добавим политики маршрутизации, чтобы пакеты использовали только свою таблицу.
Сначала назначаем интерфейсам адреса. При этом подключенные маршруты будут попадать в таблицу main, а локальные и широковещательные — в таблицу local.
Добавляем для удобства имена таблиц маршрутизации.
Добавляем прямые маршруты в соответствующие таблицы. Нужны это для того, чтобы нам были доступны соседние маршрутизаторы.
Добавляем остальные маршруты.
Есть один нюанс: что будет, если пакет одного цвета не находит маршрута в своей таблице? Значит, будет продолжен поиск маршрута в других таблицах, что для нас не очень хорошо. Чтобы «запереть» пакет в пределах своего цвета, мы можем в каждую изолированную таблицу добавить маршрут по-умолчанию (либо юникастовый, либо запрещающий), либо после каждой политики поиска маршрута в пределах цвета добавить запрещающую политику. Сделаем для одного цвета первый вариант, а для другого — второй.
Так же, желательно перенести все маршруты local и broadcast из таблицы local в таблицы соответствующих цветов, чтобы невозможно было обращаться к локальным интерфейсам маршрутизатора из «чужого» цвета. Для этого лучше всего написать какой-нибудь скрипт, чтобы было не так утомительно.
В итоге, наши таблицы маршрутизации и политики будут выглядеть примерно так:
Собранный в GNS3 стенд показал правильность работы схемы. При обращении к чужому цвету, отправитель получает сообщение о недоступности точки назначения, как и было задумано.
На этом пока всё, но продолжение следует. В нём постараюсь рассказать про динамическую маршрутизацию применительно к vrf с помощью демона маршрутизации bird, и обмен маршрутами между таблицами (vrf leaking).
Настройка маршрутизации в Linux
Destination Gateway Genmask Flags MSS Window irtt Iface
192.168.254.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth1
192.168.254.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0
169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth1
0.0.0.0 192.168.254.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
0.0.0.0 192.168.254.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth1
Если таблица пуста, то вы увидите только заголовки столбцов. Тогда надо использовать route. С помощью команды route можно добавить или удалить один (за один раз) статический маршрут. Вот ее формат:
Локальный интерфейс поддерживает сеть с IP-номером 127.0.0.1. Поэтому для маршрутизации пакетов с адресом 127. используется команда:
Если у вас для связи с локальной сетью используется одна плата Ethernet, и все машины находятся в этой сети (сетевая маска 255.255.255.0), то для настройки маршрутизации достаточно вызвать:
route add default gw 192.168.1.1 eth0
auto lo
iface lo inet loopback
auto eth0
iface eth0 inet static
address 192.168.17.8
hwaddress ether 00:E0:4C:A2:C4:48
netmask 255.255.255.0
broadcast 192.168.17.255
auto eth1
iface eth1 inet static
address 192.168.254.2
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.254.1
broadcast 192.168.254.255
Интерфейс eth0 это связь с локальной сетью состоящей из 20 подсетей 192.168.1.х-192.168.20.х
Интерфейс eth1 это связь с ADSL модемом с выходом в интернет. Так большинство запросов идут в Инет на этом интерфейсе прописываем шлюз (gateway 192.168.254.1) данный параметр указывает в системе шлюз по-умолчанию, обращаю внимание, что шлюз надо прописывать только на одном интерфейсе, иначе в системе появятся 2 маршрута по умолчанию и естно будет затупление в работе. С интернетом разобрались.
Но требуется еще просматривать ресурсы локальной сети для этого надо выполнить вот эти команды
На этом примере маршрутизируются 3 подсети
Все эти команды и многие другие можно прописать в файлк
/etc/network/interfaces в итоге получится следующее:
Ну вот и все по аналогии настраиваются любое кол-во маршрутов и сетевых интерфейсов
Дополнение 1.
hwaddress ether 00:E0:4C:A2:C4:48
так легко можно изменить MAC, не забываем после редактирования файла делать рестарт
sudo /etc/init.d/networking restart
Дополнение 2.
Настройки сети размещаются в файле /etc/network/interfaces. При подключение к Inet через VPN (ppp0. ), необходимо заменять маршрут по умолчанию на ppp0. А проще указать в файле /etc/ppp/options следующее:
тогда маршрут заменяется сам и при отключении восстанавливается.
Дополнение 3.
Есть прога, серверная часть которой стоит во внутренней сети, например Radmin Server, чтобы к нему подключиться клиентская прога (Radmin Viewer) запрашивает соединение по порту 4799 (например). Все работает внутри локальной сети. Есть шлюз (с внешним IP), через который обеспечивает доступ в и-нет всех компов внутренней сети. Теперь вопрос, как настроить шлюз, чтобы при обращении из вне клиентсокой частью к IP шлюза по порту 4799, он пробрасывал этот запрос дальше, например на 192.168.0.2 по томуже порту?
Для этого есть команда iptables:
Настройка сетевой маршрутизации Linux – команда route
Для определения и задания маршрутов в сетях существуют динамическая и статическая маршрутизации. В первом случае маршруты задаются специальным демоном маршрутизации, который модифицирует соответствующим образом таблицу маршрутизации ядра. Во втором случае маршруты задаются администратором/пользователем при помощи команды route. Маршруты, заданные командой route не изменяются, даже если включена динамическая маршрутизация.
Как работает маршрутизация?
Прежде всего нужно понимать, что процессы маршрутизации осуществляются на сетевом уровне. Для каждого пакета проводится сравнение его целевого IP-адреса с записями в таблице маршрутизации. Когда обнаруживается хотя бы частичное соответствие с одним из шлюзов в таблице, пакет направляется к следующему узлу (шлюзу), соответствующему найденному маршруту. И здесь может возникать несколько ситуаций:
Первая — когда, например, пакет адресуется компьютеру, находящемуся в той же сети, что и источник пакета, а точнее сказать — его отправитель. В данной ситуации для такого пакета следующим шлюзом является один из локальных интерфейсов и он (пакет) отправляется сразу к адресату. Такие «явные» и «короткие» шлюзы обычно задаются во время конфигурирования сетевых интерфейсов — командой ifconfig.
Вторая — когда адрес назначения пакта не соответствует ни одному шлюзу в таблице маршрутизации. В таком случае, во избежание коллизий в сети и её чрезмерной нагрузки должен быть задействован шлюз по-умолчанию. Другими словами, это такой маршрут, который указывает системному ядру: все остальные пакеты (без соответствий в таблице маршрутов) направляй сюда. Если шлюз по-умолчанию не будет предусмотрен, то отправляющей стороне посылается сообщение о недостижимости сети или узла.
Как правило, локальные сети имеют единственный шлюз во внешнюю среду, например в Интернет. В свою очередь, в сети Интернет таких «стандартных маршрутов» не существует.
Синтаксис и основные опции
Основное назначение команды route – добавление и удаление сетевых маршрутов для системного ядра, а также просмотр содержимого таблицы маршрутизации. Эта команда, хотя и работает в разных UNIX-подобных системах одинаково, однако имеет резко отличающийся синтаксис в зависимости от используемой системы.
В общем случае прототипом команды route является следующая запись:
Опция
Назначение
Шлюз, через который должны достигаться сеть или узел. Задаётся в виде имени узла или точечной записи адреса.
Устанавливает значение MTU (максимальную величину пакета) в байтах.
Устанавливает размер TCP-окна для задаваемого шлюза в байтах. Обычно используется в сетях AX.25.
Устанавливает начальное время отклика для TCP-соединений по данному маршруту в миллисекундах.
Задаёт блокирующий маршрут, который должен приводить к остановке процедуры поиска маршрутов. Полезно при скрытии сетей для использования в них шлюз по-умолчанию.
Заставляет работать с таблицей маршрутизации ядра. Эта опция в большинстве систем используется по-умолчанию, поэтому часто опускается.
Заставляет работать с кэшем маршрутизации ядра.
Включает подробный режим работы команды route.
Использование числового формата адресов вместо попыток определения символьных наименований узлов. Можно использовать в случае определения проблем с соединениями к DNS.
Примеры использования
Определить маршрут к сети, которая должна быть достигнута через сетевой интерфейс eth0:
Здесь для команды route не указывается сам интерфейс, поскольку предполагается, что узлу nodeone соответствует адрес 192.168.1.2. Далее, route «узнаёт», что маршрут нужно проложить именно через eth0 благодаря тому, что системное ядро анализирует все доступные интерфейсы на предмет их конфигурации и сравнивает адрес пункта назначения с сетевой частью сетевых (сконфигурированных) интерфейсов. В данном случае ядро обнаруживает, что eth0 – тот интерфейс (с адресом 192.168.1.2), которому соответствует конечный адрес, т. е. 192.168.1.0.
Задание шлюза по-умолчанию:
Доступ в локальную сеть Ethernet через сетевой интерфейс eth0:
Здесь 192.168.10.0 – сеть, к которой нужно установить доступ (маршрут).
Также можно использовать сокращённую запись для задания маски подсети:
Следует отметить, что шлюзы, установленные командой route будут существовать до перезагрузки системы. Для их использования на постоянной основе необходимо нужные команды прописать в файле. В Ubuntu это /etc/network/interfaces.
Например для настройки маршрутизации сети 192.168.10.0/24 через шлюз 192.168.10.1 интерфейс eth0, это команда
файл /etc/network/interfaces будет выглядеть следующим образом
Также можно прописать и несколько дополнительных маршрутов, для этого просто указываем их в новой строке. После чего сохраняем файл и рестартуем сетевую службу
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.