Linux策略路由详解

概述

在Linux中,我们通常使用route 命令来做路由信息的管理。但是该命令仅仅只能用于基本路由信息的管理,面对功能更加强大的基于策略的路由机制,route 命令就显得捉襟见肘。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路由策略数据库routeing database: RPDB 来处理。

命令安装

安装很简单,按照如下命令安装即可。

# 查看iproute是否安装
# 查看iproute版本
]# ip -V
ip utility, iproute2-ss170501

# 安装
yum install iproute -y

路由策略数据库(RPDB)

RPDB是存放策略的数据库,被策略匹配的数据包会执行相关的操作,可以通过ip rule 来管理。

在系统启动时,内核会配置三条默认策略:

# 通过ip rule show可以查看当前RPDB中的规则
]# 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

1. local路由表是一个特殊的路由表,包含本地地址和广播地址的高优先级控制路由, 例如访问127.0.0.1就是参考的这条规则。
2. main路由表是一个通用路由表,正常通过route -n命令操作的就是这个路由表。
3. default路由表默认是一个空表,除非有特别的要求,否则保持为空即可。

每条策略路由的规则由一个选择器 和一个动作 组成,RPDB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,之后终止RPDB匹配,如果执行失败,则报错并且终止RPDB匹配。否则RPDB将继续执行下一条规则。

ip rule命令说明

# 执行ip rule help可以查看帮助信息,如果需要更详细的帮助信息,可以执行man ip-rule
]# ip rule help
Usage: 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 ]

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。

查看策略

]# ip rule show
0: from all lookup local
32766: from all lookup main
32767: from all lookup default

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100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

注意,添加动作是table TABLE_ID时,默认情况下,只能添加数字,如果添加的是字符的话,会有如下报错。

]# ip rule add from 192.168.22.3 table iptables_table
Error: argument "iptables_table" is wrong: invalid table ID

这就带来一个问题,如果时间久了,就不知道自己当时添加的这个路由表是啥意思了。所以需要有一个数字和字符的对应关系。这个对应关系,就保存在/etc/iproute2/rt_tables 这个文件里。

# 编辑/etc/iproute2/rt_tables,添加iptables_table表的id为100
]# cat /etc/iproute2/rt_tables
#
# reserved values
#
255 local
254 main
253 default
0 unspec
# 自定义路由表
100 iptables_table
#
# local
#
#1 inr.ruhep

添加之后,就可以正常执行ip rule add from 192.168.22.3 table iptables_table 了。并且执行ip rule show的时候,路由表也是按照定义的字符显示。

删除策略

# 根据路由表删除
ip rule del table iptables_table

# 根据来源地址删除
ip rule del from 192.168.22.0/24

# 根据优先级删除
ip rule del pref 100

# 根据标记删除
ip rule del fwmark 100

路由表管理

目前看,通过ip rule命令,可以根据不同的规则,选择不同的路由表来转发数据。那么如何对不同的路由表做管理呢? 很简单,只要在正常执行的命令之后,加上table TABLE_ID 即可。

查看路由表路由条目

# ip route show等价于ip route show table main,也就是查的是默认的main路由表
ip route show

# 查看指定目标的路由
ip route show 192.168.22.0/24

# 查看指定路由表iptables_table中的路由
ip route show table iptables_table
ip route show table 100

添加路由

# 向iptables_table中添加默认路由
ip route add default via 192.168.22.1 dev eth1 src 192.168.22.3 table iptables_table

]# ip route show table 100
default via 192.168.22.1 dev eth1 src 192.168.22.3

删除路由

# 删除iptables_table路由表中的路由
ip route del default via 192.168.22.1 dev eth1 src 192.168.22.3 table iptables_table
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