Журнал LinuxFormat - перейти на главную

LXF133:Маршрутизация

Материал из Linuxformat
Перейти к: навигация, поиск
Подписка на печатную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подписка на электронную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подшивки старых номеров журнала (печатные версии)
Весь 2014 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)

Содержание

IP: О по­ли­ти­ке

Это не са­мая под­хо­дя­щая те­ма для свет­ской бе­се­ды, но Ан­д­рей Кон­кин и не со­би­ра­ет­ся за­ни­мать­ся пред­вы­бор­ной аги­та­ци­ей. На по­ве­ст­ке дня: мар­шру­ти­за­ция в осо­бых ус­ло­ви­ях.

Клас­си­че­ские ал­го­рит­мы мар­шру­ти­за­ции, ис­поль­зуе­мые в Ин­тернете, обыч­но осно­вы­ва­ют­ся лишь на ад­ре­се назна­чения па­ке­та. Но бы­ва­ют слу­чаи, когда необ­хо­ди­мо при­нять во внимание, на­при­мер, ад­рес от­пра­ви­те­ля (так на­зывае­мая «мар­шру­ти­за­ция от источника»), тип про­то­ко­ла или порты от­пра­ви­те­ля и по­лу­ча­те­ля. Для это­го су­ще­ству­ет спе­ци­аль­ный ме­ханизм, из­вест­ный как мар­шру­ти­за­ция по по­ли­ти­кам (policy routing). Его основ­ная об­ласть при­менения – пре­достав­ление равно­прав­но­го досту­па, мар­шру­ти­за­ция от источника или по ти­пу про­то­ко­ла. В ра­бо­те ме­ханиз­ма мож­но услов­но мож­но вы­де­лить два эта­па: вы­бор и мар­ки­ров­ку па­ке­тов по неко­то­ро­му кри­те­рию и мар­шру­ти­за­цию ото­бран­ных па­ке­тов в со­от­вет­ствии с оп­ре­делен­ным для них пра­ви­лом.

Как он работает?

В реа­ли­за­ции Linux ме­ханизм мар­шру­ти­за­ции по по­ли­ти­кам пред­став­ля­ет со­бой на­бор таб­лиц и пра­вил. Ка­ж­дое пра­ви­ло со­сто­ит из кри­те­рия от­бо­ра и дей­ствия, оп­ре­де­ляю­ще­го таб­ли­цу, по ко­то­рой бу­дет вы­пол­нять­ся мар­шру­ти­за­ция. В ка­че­стве кри­те­рия отбо­ра для пра­вил мо­жет ис­поль­зо­вать­ся ад­рес от­пра­ви­те­ля, ад­рес по­лу­ча­те­ля, tos и fwmark (па­ке­ты, мар­ки­ро­ван­ные iptables). Пре­жде чем при­нять ре­шение о мар­шру­ти­за­ции па­ке­та, систе­ма на­чина­ет про­смат­ри­вать пра­ви­ла в по­ряд­ке воз­растания их при­ори­тета, от 0 до 32767. Ес­ли па­кет удов­ле­тво­ря­ет ка­ко­му-ли­бо кри­те­рию от­бо­ра, то дальней­ший по­иск осу­ще­ств­ля­ет­ся по таб­ли­це, за­данной в пра­ви­ле.

Из­на­чаль­но яд­ро ОС соз­да­ет три пра­ви­ла, ко­то­рые ука­зы­вают на три основ­ных таб­ли­цы: local, main и default. Таб­ли­ца local со­дер­жит мар­шру­ты для локаль­ных и ши­ро­ко­ве­ща­тельных ад­ре­сов. Пра­ви­ло от­бо­ра в эту таб­ли­цу име­ет са­мый высо­кий при­ори­тет. Таб­ли­ца main со­дер­жит мар­шру­ты, до­бавляе­мые поль­зо­ва­те­лем. Это основ­ная таб­ли­ца мар­шру­ти­за­ции. Пра­ви­ло, пе­ре­даю­щее па­ке­ты в эту таб­ли­цу, име­ет при­ори­тет 32766. По­сле нее рас­смат­ри­ва­ется толь­ко таб­ли­ца default – обыч­но она пуста. Во­об­ще, Linux может ис­поль­зо­вать 255 таб­лиц мар­шру­ти­за­ции с но­ме­ра­ми (ID) от 1 до 255. Для вы­ше­опи­сан­ных таб­лиц ID вы­гля­дят так: local – ID 255, main – ID 254, default – ID 253.

Все таб­ли­цы оп­ре­де­ля­ют­ся в фай­ле /etc/iproute2/rt_tables. Ка­ж­дая его стро­ка за­да­ет од­ну таб­ли­цу. Сна­ча­ла идет ID таб­ли­цы: он мо­жет быть лю­бым в диа­па­зоне 1–255 и дол­жен быть уникальным. Даль­ше ука­зы­ва­ет­ся имя таб­ли­цы; оно так­же мо­жет быть лю­бым и использу­ет­ся толь­ко для удоб­ства при на­строй­ке.

Что нам потребуется?

Что­бы ме­ханизм мар­шру­ти­за­ции по по­ли­ти­кам за­ра­бо­тал, для на­ча­ла необ­хо­ди­мо, что­бы Linux во­об­ще мог ра­бо­тать в ка­честве мар­шру­ти­за­то­ра и пе­ре­сы­лать па­ке­ты с од­но­го се­те­во­го интер­фей­са на дру­гой. Эту воз­мож­ность обес­пе­чи­ва­ет ядро. В совре­мен­ных ди­ст­ри­бу­ти­вах Linux оп­ция яд­ра IP: advanced router вклю­че­на по умол­чанию, но для пе­ре­сыл­ки па­ке­тов ме­ж­ду ин­терфей­са­ми необ­хо­ди­мо раз­ре­шить ис­поль­зо­вание дан­ной воз­можно­сти. По­следнее дости­га­ет­ся че­рез фай­ло­вую систе­му proc с помо­щью сле­дую­щей коман­ды: 

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

ли­бо с ис­поль­зо­ва­ни­ем sysctl: 

# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

Мар­шру­ти­за­цию от источника мож­но сде­лать несколь­ки­ми спо­со­ба­ми: ис­поль­зо­вать под­держ­ку со сто­ро­ны яд­ра Linux ли­бо мар­ки­ро­вать па­ке­ты с по­мо­щью iptables, осно­вы­ва­ясь на ад­ре­се от­пра­ви­те­ля и мар­шру­ти­зи­ро­вать мар­ки­ро­ван­ные па­ке­ты. Что­бы обес­пе­чить под­держ­ку со сто­ро­ны яд­ра и не ис­поль­зо­вать iptables, необ­хо­ди­мо вклю­чить оп­цию IP: policy routing. Для реали­за­ции мар­шру­ти­за­ции от источника с по­мо­щью iptables необ­хо­ди­мо вклю­чить в яд­ре под­держ­ку iptables и воз­мож­ность мар­киро­вать с его по­мо­щью па­ке­ты (оп­ция яд­ра «MARK» target support).

В ито­ге в яд­ре Linux долж­ны быть вклю­че­ны такие оп­ции: 

Networking Support
	 Networking Options
		 [*] IP: advanced router
		 [*] IP: policy routing
		 [*] Network Packet filtering framework (Netfilter)
		 Core Netfilter Configuration
			 [*] “MARK” target support


Ес­ли для от­бо­ра и мар­ки­ров­ки па­ке­тов планиру­ет­ся ис­пользо­вать ка­кие-то дру­гие воз­мож­но­сти iptables, их так­же необ­хо­димо вклю­чить в яд­ре. Во­об­ще го­во­ря, луч­ше вклю­чить под­держку iptables пол­но­стью, хо­тя бы в ви­де мо­ду­лей яд­ра. В этом слу­чае ка­кое бы пра­ви­ло вы ни за­хо­те­ли напи­сать в бу­ду­щем, мож­но быть уве­рен­ным, что со сто­ро­ны яд­ра под­держ­ка уже есть.

iproute2 – это ком­плект инст­ру­мен­тов для на­строй­ки пара­мет­ров се­те­вых уст­ройств в Linux. Из все­го на­бо­ра нам по­на­до­бит­ся толь­ко ути­лита ip. Она по­зво­ля­ет управ­лять мар­шру­ти­за­ци­ей, се­те­вы­ми уст­рой­ства­ми, по­ли­ти­ка­ми мар­шру­ти­за­ции и туннеля­ми.

iptables – это ути­ли­та для кон­фи­гу­ри­ро­вания встро­ен­но­го бранд­мау­эра Linux, Netfilter. Все, что он уме­ет де­лать – это фильтровать и мо­ди­фи­ци­ро­вать па­ке­ты.

Далее мы рас­смот­рим два основ­ных при­ме­ра ис­поль­зо­вания мар­шру­ти­за­ции по по­ли­ти­кам: мар­шру­ти­за­цию от источника без ис­поль­зо­вания iptables и мар­шру­ти­за­цию по ти­пу про­то­ко­лов с ис­поль­зо­ванием iptables.

От источника!

Пред­по­ло­жим, что у нас есть Linux-ма­ши­на, на ко­то­рой уста­новле­ны три се­те­вых ин­тер­фей­са со сле­дую­щи­ми ад­ре­са­ми: 

eth0: 192.168.0.1/24
eth1: 172.16.0.1/24
eth2: 10.0.0.1/24

К ин­тер­фей­су eth2 под­клю­че­на сеть из че­ты­рех ма­шин: 

PC1: 10.0.0.2
PC2: 10.0.0.3
PC3: 10.0.0.4
PC4: 10.0.0.5

Эта схе­ма пред­став­ле­на на рис. 1.

До­пус­тим, весь тра­фик от PC1 и PC2 нуж­но на­пра­вить че­рез eth0 на 192.168.0.2, а от PC3 и PC4 – че­рез eth1 на 172.16.0.2. Бу­дем счи­тать, что шлюз по умол­ча­нию на Linux-ма­ши­не не на­стро­ен.

Для на­ча­ла про­ве­рим, вклю­чен ли ре­жим advanced router: 

# sysctl net.ipv4.ip_forward

Или так: 

# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

Ка­кой бы ко­ман­дой вы ни вос­поль­зо­ва­лись, на вы­хо­де долж­на поя­вить­ся еди­ни­ца. Ес­ли же вы ви­ди­те ноль, ре­жим мар­шру­ти­зато­ра не­об­хо­ди­мо ак­ти­ви­ро­вать, как бы­ло опи­са­но вы­ше.

Те­перь соз­да­дим две до­пол­ни­тель­ных таб­ли­цы и на­зо­вем их, на­при­мер, pc12 и pc34: 

# echo '100 pc12' >> /etc/iproute2/rt_tables
# echo '101 pc34' >> /etc/iproute2/rt_tables

ID таб­лиц 100 и 101 мы взя­ли про­из­воль­но; глав­ное, что­бы они не сов­па­да­ли с уже имею­щи­ми­ся.

До­бав­ля­ем в ка­ж­дую из соз­дан­ных таб­лиц свой шлюз по умолча­нию. 

# ip route add default via 192.168.0.2 table pc12
# ip route add default via 172.16.0.2 table pc34

Таб­ли­цы го­то­вы, ос­та­лось оп­ре­де­лить политики маршрутизации, вы­би­раю­щие таб­ли­цу для ка­ж­до­го па­ке­та в со­от­вет­ст­вии с его ад­ре­сом от­пра­ви­те­ля. 

# ip rule add from 10.0.0.2 table pc12
# ip rule add from 10.0.0.3 table pc12
# ip rule add from 10.0.0.4 table pc34
# ip rule add from 10.0.0.5 table pc34

Ес­ли по­смот­реть на вы­вод ко­ман­ды 

# ip rule show

то мы уви­дим, что к трем ос­нов­ным пра­ви­лам у нас до­ба­ви­лись дополнительные, оп­ре­де­лен­ные на­ми пра­ви­ла с при­ори­те­та­ми 32762–32765. 

0:	 from all lookup local
32762:	 from 10.0.0.5 lookup pc34
32763:	 from 10.0.0.4 lookup pc34
32764:	 from 10.0.0.3 lookup pc12
32765:	 from 10.0.0.2 lookup pc12
32766:	 from all lookup main
32767:	 from all lookup default

В приведенном при­ме­ре мы для на­гляд­но­сти спе­ци­аль­но соз­да­ли две до­полнитель­ные таб­ли­цы. На са­мом же де­ле мож­но бы­ло обой­тись од­ной. В этом слу­чае необ­хо­ди­мо было про­сто до­ба­вить пра­ви­ла для уз­лов PC1 и PC2 (ли­бо прописать шлюз по умол­чанию), не ука­зы­вая таб­ли­цу. На­ши пра­ви­ла до­ба­ви­лись бы в таб­ли­цу main. А в до­полнитель­ную, соз­данную на­ми, таб­ли­цу мы бы от­би­ра­ли тра­фик от уз­лов PC3 и PC4 с по­мо­щью пра­вил мар­шру­ти­за­ции по по­ли­ти­кам.

По протоколу

Во вто­ром при­ме­ре к на­ше­му Linux-мар­шру­ти­за­то­ру че­рез интер­фейс eth1 бу­дет под­клю­че­на локаль­ная сеть. Для вы­хо­да в Ин­тернет у на­ше­го ро­уте­ра есть два ин­тер­фей­са – бы­ст­рый eth0 и мед­лен­ный ppp0. Те­перь нам необ­хо­ди­мо на­пра­вить весь ICMP, SSH и DNS тра­фик че­рез ppp0, а весь осталь­ной – че­рез eth0 на 192.168.0.2. Как и в про­шлом при­ме­ре, мы счи­та­ем, что шлюз по умол­чанию на Linux-ма­шине не на­стро­ен, но она уме­ет пе­ре­сы­лать па­ке­ты ме­ж­ду ин­тер­фей­са­ми (ре­жим advanced router вклю­чен). Схе­ма пред­став­ле­на на ри­сун­ке 2.

На этот раз мы не бу­дем де­лать две до­полнитель­ные таб­ли­цы: вме­сто это­го ис­поль­зу­ем таб­ли­цу main и од­ну сде­ла­ем са­ми.

Сна­ча­ла до­ба­вим шлюз по умол­чанию в уже су­ще­ствую­щую таб­ли­цу main. По­сле это­го у нас весь тра­фик бу­дет на­прав­ляться че­рез eth0. 

# ip route add default via 192.168.0.2

Да­лее, до­ба­вим соб­ст­вен­ную таб­ли­цу – на­зо­вем ее ISD: 

# echo '30 ISD' >> /etc/iproute2/rt_tables

Что­бы вы­брать нуж­ные нам па­ке­ты из все­го по­то­ка дан­ных, мы бу­дем ис­поль­зо­вать мар­ки­ров­ку че­рез iptables и свой­ство fwmark пра­ви­ла для ука­зания на таб­ли­цу.

Мы бу­дем до­бав­лять пра­ви­ла мар­ки­ров­ки па­ке­тов в це­поч­ку PREROUTING таб­ли­цы mangle. Эта це­поч­ка от­ра­ба­ты­ва­ет­ся до приня­тия ре­шения о мар­шру­ти­за­ции.

До­бав­ля­ем в iptables пра­ви­ла для мар­ки­ров­ки ICMP-, SSH- и DNS-тра­фи­ка: 

# iptables -t mangle -A PREROUTING -p icmp -j MARK --set-mark 10 
# iptables -t mangle -A PREROUTING -p tcp --dport 22 -j MARK --set-mark 10
# iptables -t mangle -A PREROUTING -p udp --dport 53 -j MARK --set-mark 10

За­да­дим для на­шей но­вой таб­ли­цы шлюз по умол­ча­нию через ppp0: 

# ip route add default dev ppp0 table ISD

И, на­ко­нец, на­пи­шем пра­ви­ло для мар­шру­ти­за­ции по по­ли­ти­кам: 

# ip rule add fwmark 10 table ISD

Те­перь наш Linux-мар­шру­ти­за­тор бу­дет раз­би­рать мар­ки­ро­ван­ные па­ке­ты в со­от­вет­ст­вии с по­ли­ти­кой мар­шру­ти­за­ции.

Iptables за 5 ми­нут

В iptables есть три таб­ли­цы: mangle, nat и filter. Таб­ли­ца mangle предна­зна­че­на для мар­ки­ров­ки па­ке­тов и со­еди­не­ний, а так­же мо­ди­фика­ции за­го­лов­ков па­ке­тов. Эта таб­ли­ца со­сто­ит из пя­ти це­по­чек: PREROUTING, POSTROUTING, INPUT, OUTPUT, FORWARD.

Таб­ли­ца nat пред­на­зна­че­на для пре­об­ра­зо­ва­ния се­те­вых ад­ре­сов и пор­тов об­ра­ба­ты­вае­мых па­ке­тов. В таб­ли­цу вхо­дят три це­поч­ки: PREROUTING, POSTROUTING, OUTPUT.

Таб­ли­ца filter пред­на­зна­че­на для фильт­ра­ции тра­фи­ка. В эту табли­цу вхо­дят три це­поч­ки: INPUT, OUTPUT, FORWARD.

Источник — «http://wiki.linuxformat.ru/wiki/index.php?title=LXF133:%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%88%D1%80%D1%83%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F&oldid=12457»
Персональные инструменты
купить
подписаться
Яндекс.Метрика