Linux 高级路由 —— 筑梦之路

Linux 高级路由详解

本文将基于您提供的 Linux 高级路由极简教程 文章，深入探讨 Linux 高级路由的概念、配置方法以及应用场景。

一、什么是 Linux 高级路由？

Linux 高级路由是指利用 Linux 内核提供的强大网络功能，实现超越传统路由表和默认网关的复杂网络流量控制和管理。通过高级路由，管理员可以：

多 ISP 负载均衡：将流量分配到多个互联网服务提供商（ISP），提高带宽利用率和网络冗余。
策略路由：根据数据包的源地址、目标地址、端口等信息，灵活地选择路由路径。
流量控制与 QoS（服务质量）：对不同类型的流量进行优先级划分和带宽限制，确保关键应用的性能。
网络地址转换（NAT）：实现私有网络与公共网络之间的地址转换。
防火墙功能：基于高级路由规则，实现更精细的网络访问控制。

二、Linux 高级路由的核心组件

IP 路由表（Routing Tables）：
- Linux 内核支持多个路由表，每个路由表可以包含不同的路由规则。
- 默认情况下，内核使用 main 路由表，但可以创建自定义路由表以实现更复杂的路由策略。
策略路由（Policy Routing）：
- 策略路由允许根据数据包的属性（如源地址、目标地址、端口、协议等）选择不同的路由表进行路由。
- 通过 ip rule 命令添加策略路由规则，指定哪些数据包使用哪个路由表。
iptables 与 Netfilter：
- iptables 是 Linux 下的防火墙工具，基于 Netfilter 框架实现。
- 可以使用 iptables 对数据包进行标记（marking），然后根据标记值进行策略路由。

三、高级路由应用场景

1. 多 ISP 路由

目标：将来自不同网络的数据包路由到不同的 ISP，实现负载均衡或流量分离。

配置步骤：

定义新的路由表：
```
echo 1 RDS >> /etc/iproute2/rt_tables
echo 2 ASTRAL >> /etc/iproute2/rt_tables
```
这将在 /etc/iproute2/rt_tables 文件中创建两个新的路由表 RDS 和 ASTRAL，分别对应 ID 1 和 2。
添加默认路由到新路由表：
```
ip route add default via 10.1.1.1 dev eth1 table RDS
ip route add default via 10.8.8.1 dev eth2 table ASTRAL
```
- RDS 路由表的默认网关为 10.1.1.1，通过 eth1 接口。
- ASTRAL 路由表的默认网关为 10.8.8.1，通过 eth2 接口。

添加策略路由规则：

ip rule add from 10.11.11.0/24 table RDS
ip rule add from 10.12.12.0/24 table RDS
ip rule add from 10.22.22.0/24 table ASTRAL
ip rule add from 10.33.33.0/24 table ASTRAL

来自 10.11.11.0/24 和 10.12.12.0/24 网络的数据包将使用 RDS 路由表。
来自 10.22.22.0/24 和 10.33.33.0/24 网络的数据包将使用 ASTRAL 路由表。

查看路由表和规则：

ip route show table RDS
ip route show table ASTRAL
ip route show table main
ip rule show

应用场景：

负载均衡：将流量分配到不同的 ISP，提高带宽利用率。
流量分离：将不同类型的流量（如内部流量、外部流量）路由到不同的 ISP，实现网络隔离。

2. 基于端口的路由

目标：根据数据包的端口信息，将流量路由到不同的 ISP。

配置步骤：

使用 iptables 标记数据包：

iptables -A PREROUTING -t mangle -i eth0 -p tcp --dport 22 -j MARK --set-mark 1
iptables -A PREROUTING -t mangle -i eth0 -p tcp --dport 80 -j MARK --set-mark 2

将目标端口为 22（SSH）的数据包标记为 1。
将目标端口为 80（HTTP）的数据包标记为 2。

添加策略路由规则：
```
ip rule add from all fwmark 1 table RDS
ip rule add from all fwmark 2 table ASTRAL
```
- 被标记为 1 的数据包使用 RDS 路由表。
- 被标记为 2 的数据包使用 ASTRAL 路由表。

确保路由表中存在相应的默认路由：

ip route add default via 10.1.1.1 dev eth1 table RDS
ip route add default via 10.8.8.1 dev eth2 table ASTRAL

应用场景：

服务分离：将不同服务的流量路由到不同的 ISP，例如将 SSH 流量路由到更安全的 ISP。
流量优化：根据不同服务的带宽需求，将流量分配到不同的 ISP。

四、高级路由配置注意事项

安全性：
- 谨慎使用 iptables 规则，避免开放不必要的端口或引入安全漏洞。
- 定期审查路由表和策略规则，确保其符合安全策略。
性能：
- 复杂的路由配置可能会影响网络性能，建议进行性能测试。
- 避免过度使用策略路由和标记，保持路由配置简洁。
持久化配置：
- 将路由表和策略规则添加到网络配置文件（如 /etc/network/interfaces 或使用 ip rule 和 ip route 命令的脚本）中，以确保重启后配置依然有效。
- 使用工具（如 ifupdown）管理网络配置，提高可维护性。
调试与监控：
- 使用 ip rule show 和 ip route show 命令查看当前路由配置。
- 使用 tcpdump 或 wireshark 监控网络流量，分析路由行为。
- 启用日志记录，监控路由决策过程。