Linux 路由配置与使用-编程知识

概念

路由信息用于指导数据包从源地址查找到目的地址传输路径的信息；

路由分类

根据路由信息的来源分为静态路由和动态路由

静态路由

由管理员手动配置的路由表项信息，根据路由形式的不同，静态路由又可细分为：

直连路由：基于设备直连子网形成的路由信息

基本路由：基于报文目的地址寻找下一跳路径的路由信息。

策略路由：可以基于报文的源地址、目的地址、源端口、目的端口等多种因素对报文转发路径进行更细致的控制。

动态路由

基于某种动态路由协议，由设备间自动协商产生的路由信息，根据动态路由协议的不同，动态路由可以分为：RIP、OSPF、BGP等；

本次主要学习了解静态路由，动态路由相关内容不在此展开。

路由配置

如上所述，静态路由通过手工配置，动态路由根据协议协商生成，因此这里主要介绍静态路由的配置。

基本路由

Linux 下配置路由有多种方式

route命令

route命令用于在Linux系统中查看或配置IP路由表，它允许用户查看当前系统的路由表，添加静态路由、删除路由等。

route命令使用说明：

route [-CFvnNee] [-A family |-4|-6] 显示路由信息

route [-v] [-A family |-4|-6] add [-net|-host] target [netmask Nm] [gw Gw] [metric N] [mss M] [window W] [irtt I] [reject] [mod] [dyn] [reinstate] [[dev] If] 添加路由表项信息

route [-v] [-A family |-4|-6] del [-net|-host] target [gw Gw] [netmask Nm] [metric M] [[dev] If] 删除路由表项信息。

参数选项说明：

-n, --numeric 以数字形式显示，不反向解析名字
-e, --extend 显示扩展信息，--ee显示路由表项的所有参数信息
-F, --fib 显示转发信息库中的路由信息
-C, --cache 显示路由缓存中的信息

target 目的网络或主机

-net 目标是网络

-host 目标是主机地址

gw 下一跳网关地址

dev 出接口，将路由信息和某个特定网络设备关联

使用示例：

1) 添加路由信息

route add -net 3.3.3.0/24 gw 1.1.1.1

route add -net 4.4.4.0 netmask 255.255.255.0 gw 1.1.1.1 dev eth0

route add -host 3.3.3.3 gw 192.168.68.152 dev ens33

2)删除某条路由信息

route del -net 3.3.3.0/24

route del -host 3.3.3.3 gw 192.168.68.152 dev ens33

ip route 命令

在新的Linux系统中，route命令逐渐被ip route 命令取代；ip route同样用于操作Linux内核的路由表信息

ip route 命令使用说明：

ip route { add | del | change | append | replace } ROUTE 添加/删除/修改等更新路由信息

ip route { show | flush } SELECTOR 显示/清空路由信息

选项参数说明：

路由类型 (TYPE)

选择器（SELECTOR ）

SELECTOR := [ root PREFIX ] [ match PREFIX ] [ exact PREFIX ] [ table TABLE_ID ] [ vrf NAME ] [ proto RTPROTO ] [ type TYPE ] [ scope SCOPE ]

root PREFIX: 根据源地址前缀匹配

match PREFIX: 根据目的地址前缀匹配

table 路由表名/ID，已知有 local| main | default | all | NUMBER

blackhole: 丢弃匹配的数据包。

unreachable: 丢弃匹配的数据包，并生成"Network is unreachable"错误。

prohibit: 丢弃匹配的数据包，并生成"Communication is administratively prohibited"错误。

使用示例:

1）添加路由信息

ip route add 3.3.3.3/24 via 1.1.1.1

ip route add 10.1.1.0/30 encap mpls 200/300 via 10.1.1.1 dev eth0

2) 删除路由信息

ip route del 3.3.3.3

ip route del 10.1.1.0/30 encap mpls 200/300 via 10.1.1.1 dev eth0

策略路由

在传统路由算法中，只能基于目的地址进行路由选择。但是如果对路由选择有更复杂的要求，比如针对不同源地址、传输层端口甚至是payload进行更细致的路由控制，传统的基于目的地址的路由表就无法满足需求了，需要使用功能更加强大的策略路由。

每条策略路由的规则由一个选择器和一个动作组成。按照优先级顺序进行规则匹配，优先级数字越小越优先。被选择器匹配的报文会执行对应的操作，操作如果成功，则根据指定的路由转发数据，之后停止匹配，如果执行失败，则报错并且终止匹配，否则将继续执行下一条规则。

linux 系统下通过ip rule命令来管理配置策略路由，默认存在三条策略路由信息；

ip rule show

        0: from all lookup local # 优先级为0，匹配任意源地址，查询local路由表转发
        32766: from all lookup main # 优先级为32766，匹配任意源地址，查询main路由表转发
        32767: from all lookup default # 优先级为32767，匹配任意源地址，查询default路由表转发

由此可见，Linux内核下，策略路由其实分两部分：

1）策略信息，指定了匹配报文的条件及要执行的动作

2）路由信息，基于策略指定的路由表匹配转发报文

路由表添加

在配置策略指定table TABLE_ID时，默认只能指定数字，这样容易模糊路由表的用途；

在Linux内核中，表ID 与表名的对应关系存放在 /etc/iproute2/rt_tables，因此若要配置时允许指定表名，可以在文件添加ID 与表名的对应关系，echo "100 test" | tee -a /etc/iproute2/rt_tables，如下所示：

策略配置

ip rule命令用于操纵Linux 内核中策略路由规则来控制路由选择算法。

ip rule 使用说明：

        ip rule { add | del } SELECTOR ACTION
        ip rule { flush | save | restore }
        ip rule [ list [ SELECTOR ]]
        SELECTOR := [ not ] [ from PREFIX ] [ to PREFIX ] [ tos TOS ] [ fwmark FWMARK[/MASK] ]
[ iif STRING ] [ oif STRING ] [ pref NUMBER ] [ l3mdev ]
[ uidrange NUMBER-NUMBER ]
        ACTION := [ table TABLE_ID ] [ nat ADDRESS ] [ realms [SRCREALM/]DSTREALM ]
[ goto NUMBER ] SUPPRESSOR
        SUPPRESSOR := [ suppress_prefixlength NUMBER ] [ suppress_ifgroup DEVGROUP ]
        TABLE_ID := [ local | main | default | NUMBER ]

参数选项说明：

选择器(SELECTOR)：

        from PREFIX: 根据源地址前缀匹配
        to PREFIX: 根据目的地址前缀匹配
        tos TOS: 根据ip包头TOS字段的值进行匹配
        fwmark FWMARK[/MASK]: 配合iptables -t mangle 打标记，根据标记进行匹配
        iif STRING: 选择要匹配的数据包的输入接口。
        oif STRING: 选择要匹配的出接口设备。只对来自本地套接字并与设备绑定的报文有效
        pref NUMBER: 规则的优先级。这里的pref可以替换成priority或者order，效果是一样的。

动作（ACTION)：

        table TABLE_ID: 在规则匹配的时候，指定使用的路由表，被匹配的数据包将按照指定的路由表进行路由。此处的table也可以替换为lookup，效果是一样的。
        blackhole: 丢弃匹配的数据包。
        unreachable: 丢弃匹配的数据包，并生成"Network is unreachable"错误。
        prohibit: 丢弃匹配的数据包，并生成"Communication is administratively prohibited"错误。

使用示例：

添加策略

# 来自192.168.22.3的数据包，都参考id为10的路由表进行转发
ip rule add from 192.168.22.3 table 10

# 设置规则的优先级为100，发往192.168.23.0/24的数据包，都参考id为20的路由表进行转发
ip rule add to 192.168.23.0/24 table 20 pref 100

        # 给协议是tcp，源地址是192.168.24.0/24，目的端口是80的数据包，在路由前打上1的标记
        iptables -t mangle -A PREROUTING -p tcp -m multiport --dports 80 -s 192.168.24.0/24 -j MARK --set-mark 1
        # 将标记为1的数据包，参考id为iptables_table的路由表进行转发
        ip rule add fwmark 1 table iptables_table

        # 来自192.168.25.0/24的数据包都将丢弃
        ip rule add from 192.168.25.0/24 blackhole
        ip rule add from 192.168.26.0/24 unreachable
        ip rule add from 192.168.27.0/24 prohibit