Linux策略性路由應用及深入分析

策略性是指對于IP包的路由是以網(wǎng)絡(luò )管理員根據需要定下的一些策略為主要依據進(jìn)行路由的。例如我們可以有這樣的策略：“所有來(lái)直自網(wǎng)A的包，選擇X路徑;其他選擇Y路徑”，或者是“所有TOS為A的包選擇路徑F;其他選者路徑K”。

Cisco 的網(wǎng)絡(luò )操作系統 (Cisco IOS) 從11.0開(kāi)始就采用新的策略性路由機制。而Linux是在內核2.1開(kāi)始采用策略性路由機制的。策略性路由機制與傳統的路由算法相比主要是引入了多路由表以及規則的概念。

多路由表(multiple Routing Tables)

傳統的路由算法是僅使用一張路由表的。但是在有些情形底下，我們是需要使用多路由表的。例如一個(gè)子網(wǎng)通過(guò)一個(gè)路由器與外界相連，路由器與外界有兩條線(xiàn)路相連，其中一條的速度比較快，一條的速度比較慢。對于子網(wǎng)內的大多數用戶(hù)來(lái)說(shuō)對速度并沒(méi)有特殊的要求，所以可以讓他們用比較慢的路由;但是子網(wǎng)內有一些特殊的用戶(hù)卻是對速度的要求比較苛刻，所以他們需要使用速度比較快的路由。如果使用一張路由表上述要求是無(wú)法實(shí)現的，而如果根據源地址或其它參數，對不同的用戶(hù)使用不同的路由表，這樣就可以大大提高路由器的性能。

規則(rule)

規則是策略性的關(guān)鍵性的新的概念。我們可以用自然語(yǔ)言這樣描述規則，例如我門(mén)可以指定這樣的規則：

規則一：“所有來(lái)自192.16.152.24的IP包，使用路由表10， 本規則的優(yōu)先級別是1500”

規則二：“所有的包，使用路由表253，本規則的優(yōu)先級別是32767”

我們可以看到，規則包含3個(gè)要素：

什么樣的包，將應用本規則(所謂的SELECTOR，可能是filter更能反映其作用);

符合本規則的包將對其采取什么動(dòng)作(ACTION)，例如用那個(gè)表;

本規則的優(yōu)先級別。優(yōu)先級別越高的規則越先匹配(數值越小優(yōu)先級別越高)。

策略性路由的配置方法

傳統的linux下配置路由的工具是route，而實(shí)現策略性路由配置的工具是iproute2工具包。這個(gè)軟件包是由Alexey Kuznetsov開(kāi)發(fā)的，軟件包所在的主要網(wǎng)址為ftp://ftp.inr.ac.ru/ip-routing/。

這里簡(jiǎn)單介紹策略性路由的配置方法，以便能更好理解第二部分的內容。詳細的使用方法請參考Alexey Kuznetsov寫(xiě)的 ip-cfref文檔。策略性路由的配置主要包括接口地址的配置、路由的配置、規則的配置。

接口地址的配置IP Addr

對于接口的配置可以用下面的命令進(jìn)行：

Usage: ip addr [ add | del ] IFADDR dev STRING

例如：

router># ip addr add 192.168.0.1/24 broadcast 192.168.0.255 label eth0 dev eth0

上面表示，給接口eth0賦予地址192.168.0.1 掩碼是255.255.255.0(24代表掩碼中1的個(gè)數)，廣播地址是192.168.0.255

路由的配置IP Route

Linux最多可以支持255張路由表，其中有3張表是內置的：

表255 本地路由表(Local table) 本地接口地址，廣播地址，已及NAT地址都放在這個(gè)表。該路由表由系統自動(dòng)維護，管理員不能直接修改。

表254 主路由表(Main table) 如果沒(méi)有指明路由所屬的表，所有的路由都默認都放在這個(gè)表里，一般來(lái)說(shuō)，舊的路由工具(如route)所添加的路由都會(huì )加到這個(gè)表。一般是普通的路由。

表253 默認路由表 (Default table) 一般來(lái)說(shuō)默認的路由都放在這張表，但是如果特別指明放的也可以是所有的網(wǎng)關(guān)路由。

表 0 保留

路由配置命令的格式如下：

Usage: ip route list SELECTOR

ip route { change | del | add | append | replace | monitor } ROUTE

如果想查看路由表的內容，可以通過(guò)命令：

ip route list table table_number

對于路由的操作包括change、del、add 、append 、replace 、 monitor這些。例如添加路由可以用：

router># ip route add 0/0 via 192.168.0.4 table main

router># ip route add 192.168.3.0/24 via 192.168.0.3 table 1

第一條命令是向主路由表(main table)即表254添加一條路由，路由的內容是設置192.168.0.4成為網(wǎng)關(guān)。

第二條命令代表向路由表1添加一條路由，子網(wǎng)192.168.3.0(子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0)的網(wǎng)關(guān)是192.168.0.3。

在多路由表的路由體系里，所有的路由的操作，例如網(wǎng)路由表添加路由，或者在路由表里尋找特定的路由，需要指明要操作的路由表，所有沒(méi)有指明路由表，默認是對主路由表(表254)進(jìn)行操作。而在單表體系里，路由的操作是不用指明路由表的。

規則的配置IP Rule

在Linux里，總共可以定義 個(gè)優(yōu)先級的規則，一個(gè)優(yōu)先級別只能有一條規則，即理論上總共可以有 條規則。其中有3個(gè)規則是默認的。命令用法如下：

Usage: ip rule [ list | add | del ] SELECTOR ACTION

SELECTOR := [ from PREFIX ] [ to PREFIX ] [ tos TOS ]

[ dev STRING ] [ pref NUMBER ]

ACTION := [ table TABLE_ID ] [ nat ADDRESS ]

[ prohibit | reject | unreachable ]

[ flowid CLASSID ]

TABLE_ID := [ local | main | default | new | NUMBER

首先我們可以看看路由表默認的所有規則：

root@netmonster# ip rule list

0: from all lookup local

32766: from all lookup main

32767: from all lookup default

規則0，它是優(yōu)先級別最高的規則，規則規定，所有的包，都必須首先使用local表(254)進(jìn)行路由。本規則不能被更改和刪除。

規則32766，規定所有的包，使用表main進(jìn)行路由。本規則可以被更改和刪除。

規則32767，規定所有的包，使用表default進(jìn)行路由。本規則可以被更改和刪除。

在默認情況下進(jìn)行路由時(shí)，首先會(huì )根據規則0在本地路由表里尋找路由，如果目的地址是本網(wǎng)絡(luò )，或是廣播地址的話(huà)，在這里就可以找到合適的路由;如果路由失敗，就會(huì )匹配下一個(gè)不空的規則，在這里只有32766規則，在這里將會(huì )在主路由表里尋找路由;如果失敗，就會(huì )匹配32767規則，即尋找默認路由表。如果失敗，路由將失敗。重這里可以看出，策略性路由是往前兼容的。