Bert Hubert - Linux Advanced Routing & Traffic Control HOWTO

• Название: Linux Advanced Routing & Traffic Control HOWTO
• Автор: Bert Hubert
• Жанр: Программное обеспечение

Оригинальную версию документа вы найдете по адресу http://lartc.org/.

Практическое руководство по применению iproute2 (и в меньшей степени netfilter) для управления трафиком.

---

16.3.1. ARP и проксирование ARP

Когда некий узел сети желает установить связь с другим узлом, находящимся в том же физическом сегменте сети, то он отсылает пакет ARP-запроса, который, в переводе на человеческий язык, может звучать примерно так: "У кого установлен адрес 10.0.0.1? Сообщите по адресу 10.0.0.7". В ответ на запрос, 10.0.0.1 ответит коротким пакетом "Я здесь! Мой аппаратный адрес xx:xx:xx:xx:xx:xx".

Когда 10.0.0.7 получит ответ, он запомнит аппаратный адрес хоста 10.0.0.1 и будет хранить его в кэше некоторое время.

При настройке моста мы можем указать ему на необходимость отвечать на ARP-запросы. Это вынудит узлы сети передавать ARP-запросы мосту, который затем обработает их и передаст на соответствующий интерфейс.

Таким образом, всякий раз, когда компьютер по одну сторону моста запрашивает аппаратный адрес компьютера, находящегося по другую сторону, то на запрос отвечает мост, как бы говоря "передавай все через меня".

Вследствие чего весь трафик попадет на мост и будет передан в нужном направлении.

16.3.2. Реализация

В ранних версиях Linux, для реализации проксирования протокола ARP, вам пришлось бы настраивать ядро. Для того, чтобы сконфигурировать псевдо-мост, вам пришлось бы вручную описать все маршруты по обе стороны моста И создать соответствующие правила. Это требовало достаточно большого объема ручного ввода, что само по себе могло повлечь за собой большое число ошибок.

В Linux 2.4/2.5 (а возможно и в 2.2) все это было заменено установкой флага proxy_arp в файловой системе proc. Теперь процедура настройки псевдо-моста выглядит так:

1. Назначить IP-адреса интерфейсам с обоих сторон.

2. Создать маршруты, так чтобы ваша машина знала, какие адреса, по какую сторону находятся.

3. Включить проксирование ARP для обоих интерфейсов, например командами:

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ethL/proxy_arp

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ethR/proxy_arp

где символами L и R обозначены интерфейсы по одну и по другую сторону моста (Left и Right — "слева" и "справа").

Кроме того, не забывайте включить флаг ip_forwarding! Для истинного моста установка этого флага не требуется.

И еще одно обстоятельство, на которое необходимо обратить внимание — не забывайте очистить кэши arp на компьютерах в сети, которые могут содержать устаревшие сведения и которые больше не являются правильными.

На Cisco для этого существует команда clear arp-cache, в Linux — команда arp –d ip.address. В принципе, вы можете подождать, пока кэши очистятся самостоятельно, за счет истечения срока хранения записей, но это может занять довольно продолжительное время.

Вы можете ускорить этот процесс, используя замечательный инструмент arping, который во многих дистрибутивах является частью пакета iputils. Утилитой arping вы может отослать незапрошенные arp-сообщения, чтобы модифицировать удаленные кэши arp.

Это очень мощный метод, который, к сожалению, может использоваться злоумышленниками для нарушения правильной маршрутизации!

Note

В Linux 2.4, возможно потребуется выполнить команду echo 1>/proc/sys/net/ipv4/ip_nonlocal_bind прежде, чем появится возможность отправлять незапрошенные arp-сообщения!

Вы можете также обнаружить некоторые проблемы с сетью, если имеете привычку к определению маршрутов без сетевых масок. При выполнении выборочной маршрутизации совершенно необходимо, чтобы сетевые маски были установлены должным образом!

Глава 17. Динамическая маршрутизация — OSPF и BGP.

Как только ваша локальная сеть становится достаточно большой, или вы приступаете к обслуживанию некоего сегмента Интернет, у вас сразу же возникает необходимость в динамической маршрутизации ваших данных.

Интернет стандартизирован главным образом на OSPF (от англ. Open Shortest Pass First — Открытый протокол поиска Кратчайшего Маршрута. RFC 2328) и BGP4 (Border Gateway Protocol — Протокол Пограничных Маршрутизаторов, RFC 1771). Linux поддерживает оба, посредством gated и zebra.

Поскольку описание этих протоколов выходит за рамки данного документа, мы дадим лишь некоторые ссылки на документы, содержащие подробное описание:

Краткий обзор:

Cisco Systems Designing large-scale IP Internetworks

Протокол OSPF:

Moy, John T. "OSPF. The anatomy of an Internet routing protocol" Addison Wesley. Reading, MA. 1998.

Протокол BGP:

Halabi, Bassam "Internet routing architectures" Cisco Press (New Riders Publishing). Indianapolis, IN. 1997.

А так же:

Cisco Systems Using the Border Gateway Protocol for interdomain routing

Хотя примеры приводятся исключительно для маршрутизаторов Cisco, они практически полностью совпадают с языком конфигурирования в Zebra :-)

17.1. Настройка ospf в zebra

Пожалуйста, дайте мне знать — насколько верна следующая информация, а так же присылайте ваши предложения, комментарии. Zebra — большой программный пакет динамической маршрутизации, который разработали Кунихиро Ишигуро (Kunihiro Ishiguro), Тошиаки Такеда (Toshiaki Takada) и Ясахиро Охара (Yasuhiro Ohara). С помощью Zebra вы легко и быстро сможете настроить OSPF, но на практике, при настройке протокола под весьма специфические потребности, вы столкнетесь со значительным числом параметров. Ниже приводятся некоторые из характеристик протокола OSPF:

Иерархичность

Сети объединяются в иерархические области (area) — группу смежных сетей, которые находятся под единым управлением и совместно используют общую стратегию маршрутизации. Взаимодействие между областями осуществляется посредством стержневой части (backbone), которая обозначается как область 0 (area 0). Все стержневые маршрутизаторы обладают информацией о маршрутах ко всем другим областям.

Быстрая сходимость

Алгоритм поиска кратчайшего пути (SPF) обеспечивает быструю сходимость, а отсюда и более быстрый, в сравнении с протоколом RIP, выбор маршрута.

Эффективное использование пропускной способности

Использование групповых сообщений, вместо широковещательных, предотвращает "затопление" информацией о маршрутах посторонних узлов сети, которые могут быть не заинтересованы в получении этих сведений, что значительно снижает нагрузку на каналы связи. Кроме того, Внутренние Маршрутизаторы (т.е. те, которые не имеют интерфейсов за пределами своей области) не обладают информацией о маршрутах в других областях, за счет чего так же достигается уменьшение трафика маршрутизации. Роутеры, имеющие несколько интерфейсов в более чем одной области, называются Пограничными Маршрутизаторами (Area Border Routers), они поддерживают отдельные топологические базы данных для каждой из областей, с которыми соединены.

Ресурсоемкость

Протокол OSPF основан на алгоритме Shortest Path First, предложенном Э.В. Дийкстрой (E.W.Dijkstra), который требует больших вычислительных затрат, нежели иные алгоритмы маршрутизации. Но в действительности он не так уж и плох, поскольку кратчайший маршрут рассчитывается только в пределах одной области, причем для сетей малого и среднего размеров — это вообще не проблема, так что вы не будете даже обращать внимания на это обстоятельство.

Состояние маршрута

OSPF представляет собой протокол состояния маршрута. В качестве метрик используются – пропускная способность, надежность и стоимость.

Открытость и наличие программного обеспечения под GPL.

OSPF — это открытый протокол, а Zebra выпускается под GPL, что дает дополнительные преимущества перед проприетарными протоколами и программными продуктами.

17.1.1. Предварительные условия.

Ядро Linux:

Собранное с CONFIG_NETLINK_DEV и CONFIG_IP_MULTICAST (я не вполне уверен, возможно требуется еще что-то)

Iproute

Zebra

Пакет может входить в состав вашего дистрибутива. Если нет, обращайтесь на http://www.zebra.org/.

17.1.2. Конфигурирование.

Рассмотрим конфигурирование Zebra на примере сети:

----------------------------------------------------

| 192.168.0.0/24                                   |

|                                                  |

|      Area 0    100BaseTX Switched                |

|     Backbone     Ethernet                        |

----------------------------------------------------

  |           |                |              |

  |           |                |              |

  |eth1       |eth1            |eth0          |

  |100BaseTX  |100BaseTX       |100BaseTX     |100BaseTX

  |.1         |.2              |.253          |

---------   ------------   -----------      ----------------

|R Omega|   |R Atlantis|   |R Legolas|      |R Frodo       |

---------   ------------   -----------      ----------------

  |eth0         |eth0             |             |          |