pl_Routing IP w linuksie 2.2 [Paweł Krawczyk].pdf

Ruting IP w Linuxie 2.2

Paweª Krawczyk

<kravietz@ceti.pl>

30 maja 2000

Spis tre±ci

1 Wst¦p

1.1 O czym jest ten artykuª? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Nowo±ci w j¡drze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3 Nowo±ci w iproute2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.4 Konguracja adresów interfejsów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Konguracja parametrów interfejsu

3 Komunikacja hostów w obr¦bie sieci lokalnej

3.1 Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 Obsªuga tablicy s¡siadów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Ruting

4.1 Wst¦p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.2 Obsªuga tablic rutingu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 Ruting rozszerzony

5.1 Wst¦p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.2 Ruting rozszerzony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.3 Translacja adresów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 Optymalizacja 10

6.1 Filtrowanie za pomoc¡ tablicy rutingu . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

6.2 Optymalizacja ltra pakietów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

6.3 Optymalizacja tablicy rutingu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

7 Dodatki 11

7.1 Zasi¦gi adresów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

7.2 Wykorzystanie tras unreachable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

7.3 Znakowanie pakietów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

7.4 Werykacja adresów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

7.5 Ograniczenia pr¦dko±ci odpowiedzi ICMP . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1 Wst¦p

1.1 O czym jest ten artykuª?

Tekst ten omawia wi¦kszo±¢ nowo±ci dotycz¡cych obsªugi sieci IP, które pojawiªy si¦ w

j¡drze Linuxa 2.2. Nie jest to vademecum dla osób pocz¡tkuj¡cych ani HOWTO. Jego

zadaniem jest zapoznanie z u»ytecznymi funkcjami osób zajmuj¡cych si¦ ruterami

dziaªaj¡cymi na Linuxie i posiadaj¡cych podstawowe poj¦cie o dziaªaniu protokoªu

IP.

1.2 Nowo±ci w j¡drze

Pocz¡tki wielkich zmian w Linuxie, dotycz¡cych protokoªu IP, to koniec 1996 roku,

kiedy pojawiªa si¦ wersja 2.1.17. Zawieraªa ona pierwsz¡ wersj¦ przepisanego prak-

tycznie od nowa kodu obsªuguj¡cego IP. Nowo±ci¡ byªa zgodno±¢ z RFC 1812 [12] i

ruting rozszerzony (policy routing). Do konguracji nowych funkcji sªu»yª program

iproute , potem pojawiª si¦ pakiet iproute2 , zawieraj¡cy program ip . Kolejne wer-

sje j¡dra wprowadziªy tak»e mechanizmy sterowania przepªywem danych (trac con-

trol), obsªugiwane za pomoc¡ oddzielnego programu tc i opisane w osobnym artykule

1 . Rozwijanie tej cz¦±ci j¡dra Linuxa oraz pakietu iproute2 to przede wszystkim

zasªuga Aleksieja N. Ku¹niecowa <kuznet@ms2.inr.ac.ru> z moskiewskiego Instytutu

Fizyki J¡drowej.

1.3 Nowo±ci w iproute2

Obsªuga iproute2 ró»ni si¦ zasadniczo od dotychczas stosowanych narz¦dzi { ifconfig

i route . W programach tych adres IP oraz maska podsieci byªy podawane oddzielnie,

przy czym ta ostania byªa tradycyjnie zapisywana w postaci aaa.bbb.ccc.ddd. Program

ip przyjmuje natomiast mask¦ podsieci w formacie skróconym aaa.bbb.ccc.ddd/nn,

gdzie nn jest któr¡ okre±la si¦ jako liczb¦ bitów jedynkowych w masce. Przykªadowo,

maska sieci C zapisywana tradycyjnie jako 255.255.255.0 ma 24 bity jedynkowe, pod-

sieci 255.255.255.240 { 28 itp.

1 Paweª Krawczyk, ÿSterowanie przepªywem danych w Linuxie 2.2"

Wi¡»e si¦ z tym tak»e mo»liwo±¢ u»ywania skróconych postaci adresów IP, gdzie

brakujace bajty s¡ zast¦powane zerami. Przykªadowo:

Notacja skrócona Notacja peªna

127/8

127.0.0.0/8

192.168/16

192.168.0.0/16

0/0

0.0.0.0/0

Nale»y podkre±li¢, »e jest to notacja zgodna z lozo¡ CIDR ([2], [3]) oraz IPv6 i

zalecana przez RFC 1812 ([12]), gdzie tradycyjn¡ konstrukcj¦ adresu IP (adres sieci,

adres podsieci, adres hosta) zast¦puje si¦ przez adres preksu i adres hosta. W konse-

kwencji wy»ej opisana notacja maski podsieci odpowiada po prostu dªugo±ci preksu

w bitach.

1.4 Konguracja adresów interfejsów

Ka»dy interfejs mo»e posiada¢ wi¦cej ni» jeden adres IP. Dodatkowe adresy s¡ po

prostu adresami, ró»ni¡cymi si¦ od podstawowego adresu tylko ag¡ secondary, a

nie samodzielnymi pseudointefejsami, jak to byªo w j¡drach 2.0 i wcze±niejszych.

Do ustawiania adresu intefejsu sªu»y polecenie ip addr:

ip addr add ADRES dev INTERFEJS

[ ( peer | remote ) P-T-P ]

[ ( broadcast | brd ) BROADCAST ]

[ anycast ANYCAST ] [ label NAZWA ]

[ scope ZASIG ]

Parametr ADRES jest adresem dodawanym do interfejsu. Nale»y zaznaczy¢, »e w

odró»nieniu od programu ifconfig adresy IPv4 podaje si¦ razem z mask¡ podsieci

jako aaa.bbb.ccc.ddd/nn.

Adresy IPv6 podaje si¦ standardowo jako aa:bb:. . . :zz/nnn, gdzie /nnn to dªugo±¢

preksu (maski podsieci).

W przypadku intefejsów point-to-point (na przykªad PPP) parametr ADRES okre-

±la adres lokalny intefejsu, natomiast adres drugiego ko«ca nale»y poda¢ po parame-

trze peer (akceptowane jest równie» sªowo remote).

Do ustawiania adresu rozgªoszeniowego (broadcast) sªu»y parametr broadcast

(lub krócej brd). W nowych wersjach iproute parametr + spowoduje adresu obliczo-

nego automatycznie na podstawie dªugo±ci preksu.

Adres anycast stosowany w IPv6 ustawia sie parametrem anycast.

2 Patrz http://www.whatis.com/anycast.htm

Zasi¦g adresu (scope) okre±la si¦ parametrem scope, który mo»e by¢ jednym ze

standardowych zasi¦gów, albo nazw¡ (lub numerem) zasi¦gu zdeniowanego przez

u»ytkownika. 3

Interfejsowi mo»na nadawa¢ nazwy za pomoc¡ parametru label, co jest przydatne

w przypadku dodawania kolejnych adresów do interfejsu (eth0:1, eth0:2,...). W ten

sposób do dodatkowych adresów mo»na si¦ tak»e odwoªywa¢ za pomoc¡ starszych

wersji polecenia ifcong.

2 Konguracja parametrów interfejsu

Dodanie adresu do interfejsu nie powoduje jego automatycznej aktywacji (aga UP)

Jest to zachowanie odmienne od znanego z j¡der 2.0 Do kongurowania tego { i innych

{ parametrów intefejsu sªu»y polecenie ip link:

ip link set INTERFEJS [ ( up | down ) ]

[ arp ( on | off ) ]

[ multicast ( on | off ) ]

[ ( txqueuelen | txqlen ) PKT ]

[ name NAZWA ]

Flagi up i down powoduj¡ odpowiednio aktywacj¦ lub deaktywacj¦ interfejsu.

W momencie aktywacji interfejsu kernel dodaje do tablicy rutingu trasy kieru-

j¡ce na ten interfejs pakiety do sieci do niego przyª¡czonej. Jest ona umieszczana

w specjalnej tablicy local . Warto zauwa»y¢, »e w j¡drach 2.0 i wcze±niejszych

tak¡ tras¦ trzeba byªo doda¢ explicite za pomoc¡ polecenie route , obecnie nie

jest to ju» konieczne.

Opcja arp wª¡cza lub wyª¡cza protokóª ARP dla danego interfejsu. Oznacza to,

»e interfejs nie b¦dzie odpowiadaª na pytania ARP, nawet je±li pytanie dotyczy

jego adresu IP. 4

Opcja multicast wª¡cza lub wyª¡cza obsªug¦ pakietów multicast na danym

interfejsie.

Parametr txqueulen (akceptowany jest skrót txqlen) okre±la wielko±¢ kolejki

wyj±ciowej danego interfejsu w pakietach. Wielko±¢ ta jest ustawiana przez sys-

tem automatycznie na podstawie domy±lnej warto±ci { innej dla ka»dego rodzaju

interfejsu { a zale»nej od jego przepustowo±ci. Z reguªy ustawienie domy±lne jest

3 Wi¦cej na temat zasi¦gów mo»na przeczyta¢ w Dodatku B.

4 Flag¦ NOARP maj¡ ustawion¡ automatycznie na przykªad intefejsy typu point-to-point (PPP,

SLIP), interfejs dummy itp.

wystarczaj¡ce, jego zmiana mo»e by¢ czasem korzystna na przykªad do popra-

wienia wspóªdzielenia wolnego ª¡cza PPP.

3 Komunikacja hostów w obr¦bie sieci lokalnej

3.1 Wprowadzenie

W IPv4 informacja o adresie w warstwie ª¡cza (link layer address) interfejsu posiada-

j¡cego dany adres IP jest uzyskiwana za pomoc¡ protokoªu ARP (Address Resolution

Protocol, RFC 826 [1]), korzystaj¡cego z rozgªaszania w warstwie ª¡cza i ró»ni¡cego

si¦ implementacj¡ dla ka»dego rodzaju sieci zycznej (ARP dla Ethernetu ró»ni si¦

od ARP dla ATM). W IPv6 sªu»y do tego protokóª wyszukiwania hostów s¡siaduj¡-

cych (Neighbor Discovery), oparty o pakiety multicast i dziaªaj¡cy nad warstw¡ IP.

Dokªadny jego opis { oraz terminologi¦ { mo»na znale¹¢ w RFC 2461 [6].

W zwi¡zku z tym, kernel tablica s¡siednich hostów, przechowywana przez kernel,

jest niezale»na od protokoªu i zawiera informacje uzyskane albo za pomoc¡ ARP albo

za pomoc¡ ND. Sªu»y ona tak»e jako baza danych do wprowadzonego jako standard

przez IPv6, ale dziaªaj¡cego tak»e dla IPv4, mechanizmu werykacji osi¡galno±ci ho-

sta (Neighbor Unreachability Discovery).

Tablica s¡siednich hostów zawiera nast¦puj¡ce informacje: adres IP hosta, adres

hosta w warstwie ª¡cza (link layer address) oraz aktualny stan rekordu. Dodatkowo s¡

w niej przechowywane takie informacje jak ilo±¢ odwoªa« do danego rekordu oraz czas

ostatniego odwoªania. Gªówne stany rekordów to: incomplete (»aden host nie odpo-

wiedziaª na pytanie o dany adres), reachable (host jest osi¡galny) oraz stale (host byª

osi¡galny, lecz rekord jest przeterminowany). Ponadto istniej¡ dwa stany specjalne:

noarp (rekord nie jest uaktualniany przez ARP ani ND) oraz permanent (rekord

dodany r¦cznie przez administatora). Oba nie s¡ nigdy zmieniane przez kernel, nie

jest w stosunku do nich u»ywany ARP, ND ani NUD, a rekordy w stanie permanent

nie s¡ usuwane podczas okresowego czyszczenia tablicy (garbage collecting).

3.2 Obsªuga tablicy s¡siadów

Do manipulacji tablic¡ zawieraj¡c¡ informacje o adresach zycznych hostów i odpo-

wiadaj¡cych im adresach IP sªu»y polecenie ip neigh:

ip neigh ( add | del )

(ADRES [ lladdr LLADDR ] | proxy PROXY )

[ nud ( permanent | noarp | stale | reachable ) ]

dev INTERFEJS

5 Dla intefejsów PP wielko±ci¡ domy±ln¡ jest 10 pakietów. Alan Cox zaleca w takim wypadku

zmniejszenie tej warto±ci do 3.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: