策略路由及ip route,ip rule,iptables

介绍

linux 高级路由即基于策略的路由，比传统路由在功能上更强大，使用也更灵活，它不仅能够像传统路由一样，根据目的地址来转发数据，而且也能够根据报文大小、应用，协议或 ip 源地址来选择路由转发路径从而让系统管理员能轻松做到：

管制某台计算机的带宽。
管制通向某台计算机的带宽
帮助你公平地共享带宽
保护你的网络不受 DOS 的攻击
保护你的 Internet 不受到你的客户的攻击
把多台服务器虚拟成一台，并进行负载均衡或者提高可用性
限制你的用户访问某些计算机
限制对你的计算机的访问
基于用户帐号、MAC 地址、源 IP 地址、端口、QOS(TOS)、时间或者 content 等进行路由

策略路由和路由策略是两个不同的概念，策略路由是根据 IP 包中的源地址，端口号等来实现的；而路由策略可以理解为路由表中的一系列路由动作。

路由表和策略区别：

规则指向路由表，多个规则可以引用一个路由表，而且某些路由表可以没有策略指向它。如果系统管理员删除了指向某个路由表的所有规则，这个表就没有用了，但是仍然存在，直到里面的所有路由都被删除，它才会消失。

案例

公司内网要求 192.168.0.100 以内的使用 10.0.0.1 网关上网（电信），其他 IP 使用 20.0.0.1 （网通）上网。

首先要在网关服务器上添加一个默认路由，当然这个指向是绝大多数的 IP 的出口网关：

ip route add default gw 20.0.0.1

之后通过 ip route 添加一个路由表：

ip route add table 3 via 10.0.0.1 dev ethX

(ethX 是 10.0.0.1 所在的网卡，3 是路由表的编号)

之后添加 ip rule 规则：

ip rule add fwmark 3 table 3

（fwmark 3 是标记，table 3 是路由表 3 上边。意思就是凡是标记了 3 的数据使用 table3 路由表）

之后使用 iptables 给相应的数据打上标记：

iptables -A PREROUTING -t mangle -i eth0 -s 192.168.0.1 -192.168.0.100 -j MARK --set-mark 3

因为 mangle 的处理是优先于 nat 和 fiter 表的，所以相应数据包到达之后先打上标记，之后再通过 ip rule 规则。对应的数据包使用相应的路由表进行路由，最后读取路由表信息，将数据包送出网关。

高级路由基础 IP ROUTE2

ip 是 iproute2 软件包里面的一个强大的网络配置工具，它能够替代一些传统的网络管理工具。例如：ifconfig、route 等。

传统网络配置命令

使用 ifconfig 命令配置并查看网络接口情况

    # 示例1: 配置eth0的IP，同时激活设备:
    ifconfig eth0 192.168.4.1 netmask 255.255.255.0 up
    # 示例2: 配置eth0别名设备 eth0:1 的IP，并添加路由
    ifconfig eth0:1 192.168.4.2
    route add –host 192.168.4.2 dev eth0:1
    # 示例3:激活（禁用）设备
    ifconfig eth0:1 up(down)
    # 示例4:查看所有（指定）网络接口配置
    ifconfig (eth0)

使用 route 命令配置路由表

使用 Route 命令行工具查看并编辑计算机的 IP 路由表。Route 命令和语法如下所示：

    route [-f] [-p] [Command [Destination] [mask Netmask] [Gateway] [metric Metric]] [if Interface]
    # -f 清除所有网关入口的路由表。
    # -p 与 add 命令一起使用时使路由具有永久性。
    # Command 指定您想运行的命令 (Add/Change/Delete/Print)。
    # Destination 指定该路由的网络目标。
    # mask Netmask 指定与网络目标相关的网络掩码（也被称作子网掩码）。
    # Gateway 指定网络目标定义的地址集和子网掩码可以到达的前进或下一跃点 IP 地址。
    # metric Metric 为路由指定一个整数成本值标（从 1 至 ArrayArrayArrayArray），当在路由表(与转发的数据包目标地址最匹配)的多个路由中进行选择时可以使用。
    # if Interface 为可以访问目标的接口指定接口索引。若要获得一个接口列表和它们相应的接口索引，使用 route print 命令的显示功能。可以使用十进制或十六进制值进行接口索引。
    # /?  在命令提示符处显示帮助。

使用 route 命令添加的路由，机器重启或者网卡重启后路由就失效了。

    # 示例1:添加到主机路由
    route add –host 192.168.4.2 dev eth0:1
    route add –host 192.168.4.1 gw 192.168.4.250
    # 示例2:添加到网络的路由
    route add –net IP netmask MASK eth0
    route add –net IP netmask MASK gw IP
    route add –net IP/24 eth1
    # 示例3:添加默认网关
    route add default gw IP
    # 示例4:删除路由，删除的时候不用写网关
    route del –host 192.168.4.1 dev eth0:1
    # 示例5:查看路由信息
    route 或 route -n (-n 表示不解析名字,列出速度会比route 快)

单纯的 route 命令会显示 IP 路由表的全部内容，其结果是自上而下，就是说，哪条在前面，哪条就有优先，前面都没有，就用最后一条 default。

ARP 管理命令

    # 示例1:查看ARP缓存
    arp
    # 示例2: 添加
    arp –s IP MAC
    # 示例3: 删除
    arp –d IP

ip 命令的基本语法

ip link list 显示 ip 链路状态信息
ip address show 显示所有网络地址
ip route show 显示主路由表信息
ip neigh show 显示邻居表

上面的示例完全可以用下面的 ip 命令实现，而且 ip 命令可以实现更多的功能。下面介绍一些示例：

ip 命令的语法

ip 命令的用法如下：

ip [OPTIONS] OBJECT [COMMAND [ARGUMENTS]]

ip link set – 改变设备的属性. 缩写：set、s

        # 示例1：up/down 起动／关闭设备。
        ip link set dev eth0 up #这个等于传统的 ifconfig eth0 up(down)
        # 示例2：改变设备传输队列的长度。
        # 参数:txqueuelen NUMBER或者txqlen NUMBER
        ip link set dev eth0 txqueuelen 100
        # 示例3：改变网络设备MTU(最大传输单元)的值。
        ip link set dev eth0 mtu 1500
        # 示例4： 修改网络设备的MAC地址。
        # 参数: address LLADDRESS
        ip link set dev eth0 address 00:01:4f:00:15:f1

ip link show – 显示设备属性. 缩写：show、list、lst、sh、ls、l

        # -s选项出现两次或者更多次，ip会输出更为详细的错误信息统计。
        $ ip -s -s link ls eth0
        eth0: mtu 1500 qdisc cbq qlen 100
        link/ether 00:a0:cc:66:18:78 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        RX: bytes packets errors dropped overrun mcast
        2449949362 2786187 0 0 0 0
        RX errors: length crc fifo missed
        0 0 0 0 0
        TX: bytes packets errors dropped carrier collsns
        178558497 1783946 332 0 332 35172
        TX errors: aborted fifo window heartbeat
        0 0 0 332
        # 这个命令等于传统的 ifconfig eth0

ip address add – 添加一个新的协议地址. 缩写：add、a

        # 示例1：为每个地址设置一个字符串作为标签。为了和Linux-2.0的网络别名兼容，这个字符串必须以设备名开头，接着一个冒号，
        ip addr add local 192.168.4.1/28 brd + label eth0:1 dev eth0
        # 示例2: 在以太网接口eth0上增加一个地址192.168.20.0，掩码长度为24位(155.155.155.0)，标准广播地址，标签为eth0:Alias：
        ip addr add 192.168.4.2/24 brd + dev eth1 label eth1:1
        # 这个命令等于传统的: ifconfig eth1:1 192.168.4.2

ip address delete – 删除一个协议地址. 缩写：delete、del、d

ip addr del 192.168.4.1/24 brd + dev eth0 label eth0:Alias1
ip address show – 显示协议地址. 缩写：show、list、lst、sh、ls、l

ip addr ls eth0

ip address flush–清除协议地址. 缩写：flush、f

        # 示例1 : 删除属于私网10.0.0.0/8的所有地址：
        ip -s -s a f to 10/8
        # 示例2 : 取消所有以太网卡的IP地址
        ip -4 addr flush label "eth0"

ip neighbour – neighbour/arp 表管理命令

缩写 neighbour、neighbor、neigh、n

命令 add、change、replace、delete、fulsh、show(或者 list)

ip neighbour add – 添加一个新的邻接条目

ip neighbour change – 修改一个现有的条目

ip neighbour replace – 替换一个已有的条目

缩写：add、a；change、chg；replace、repl

        # 示例1: 在设备eth0上，为地址10.0.0.3添加一个permanent ARP条目：
        ip neigh add 10.0.0.3 lladdr 0:0:0:0:0:1 dev eth0 nud perm
        # 示例2:把状态改为reachable
        ip neigh chg 10.0.0.3 dev eth0 nud reachable

ip neighbour delete – 删除一个邻接条目

        # 示例1:删除设备eth0上的一个ARP条目10.0.0.3
        ip neigh del 10.0.0.3 dev eth0

ip neighbour show – 显示网络邻居的信息. 缩写：show、list、sh、ls

        # 示例1:
        $ ip -s n ls 193.233.7.254
        193.233.7.254. dev eth0 lladdr 00:00:0c:76:3f:85 ref 5 used 12/13/20 nud reachable

ip neighbour flush – 清除邻接条目. 缩写：flush、f

        # 示例1: (-s 可以显示详细信息)
        ip -s -s n f 193.233.7.254

linux 系统路由表

linux 可以自定义从 1－252 个路由表，linux 系统维护了 4 个路由表：

0 表系统保留表
255 local 本地路由表，存有本地接口地址，广播地址，以及 NAT 地址。

local 表由系统自动维护，管理员不能操作此表。
254 main 主路由表，传统路由表，ip route 若没指定表即操作表 254。

平时用 route 查看的亦是此表设置的路由。
253 default，默认路由表一般存放默认路由。

注：rt\_tables 文件中表以数字来区分表，保留最多支持 255 张表。

路由表的查看可有以下二种方法：

ip route list table table\_number
ip route list table table\_name

路由表序号和表名的对应关系在/etc/iproute2/rt\_tables 中，可手动编辑。

默认情况下，所有的路由都会被插入到表 main(编号 254)中。在进行路由查询时，内核只使用路由表 main。

路由表 ip route

ip route add – 添加新路由

ip route change – 修改路由

ip route replace – 替换已有的路由

缩写：add、a；change、chg；replace、repl

       # 示例1: 设置到网络10.0.0/24的路由经过网关193.233.7.65
       ip route add 10.0.0/24 via 193.233.7.65
       # 示例2: 修改到网络10.0.0/24的直接路由，使其经过设备dummy
       ip route chg 10.0.0/24 dev dummy
       # 示例3: 实现链路负载平衡.加入缺省多路径路由，让ppp0和ppp1分担负载(注意：scope值并非必需，它只不过是告诉内核，这个路由要经过网关而不是直连的。实际上，如果你知道远程端点的地址，使用via参数来设置就更好了)。
       ip route add default scope global nexthop dev ppp0 nexthop dev ppp1
       ip route replace default scope global nexthop dev ppp0 nexthop dev ppp1
       # 示例4: 设置NAT路由。在转发来自192.203.80.144的数据包之前，先进行网络地址转换，把这个地址转换为193.233.7.83
       ip route add nat 192.203.80.142 via 193.233.7.83
       # 示例5: 实现数据包级负载平衡,允许把数据包随机从多个路由发出。weight 可以设置权重.
       ip route replace default equalize nexthop via 211.139.218.145 dev eth0 weight 1 nexthop via 211.139.218.145 dev eth1 weight 1

ip route delete – 删除路由

缩写：delete、del、d

       # 示例1:删除上一节命令加入的多路径路由
       ip route del default scope global nexthop dev ppp0 nexthop dev ppp1

ip route show – 列出路由

缩写：show、list、sh、ls、l

       # 示例1: 计算使用gated/bgp协议的路由个数
       $ ip route ls proto gated/bgp | wc
       1413 9891 79010
       # 示例2: 计算路由缓存里面的条数，由于被缓存路由的属性可能大于一行，以此需要使用-o选项
       $ ip -o route ls cloned | wc
       159 2543 18707
       # 示例3: 列出路由表TABLEID里面的路由。缺省设置是table main。TABLEID或者是一个真正的路由表ID或者是/etc/iproute2/rt_tables文件定义的字符串，或者是以下的特殊值：
       # all -- 列出所有表的路由；
       # cache -- 列出路由缓存的内容。
       ip route ls 193.233.7.82 tab cache
       # 示例4: 列出某个路由表的内容
       ip route ls table fddi153
       # 示例5: 列出默认路由表的内容
       ip route ls
       # 这个命令等于传统的: route

ip route flush – 擦除路由表

       示例1: 删除路由表main中的所有网关路由（示例：在路由监控程序挂掉之后）：
       # ip -4 route flush scope global type unicast
       示例2:清除所有被克隆出来的IPv6路由：
       # ip -6 -s -s route flush cache
       示例3: 在gated程序挂掉之后，清除所有的BGP路由：
       # ip -s route f proto gated/bgp
       示例4: 清除所有ipv4路由cache
       # ip route flush cache
       *** IPv4 routing cache is flushed.

ip route get – 获得单个路由 .缩写：get、g

使用这个命令可以获得到达目的地址的一个路由以及它的确切内容。

ip route get 命令和 ip route show 命令执行的操作是不同的。ip route show 命令只是显示现有的路由，而 ip route get 命令在必要时会派生出新的路由。

       # 示例1: 搜索到193.233.7.82的路由
       $ ip route get 193.233.7.82
       193.233.7.82 dev eth0 src 193.233.7.65 realms inr.ac cache mtu 1500 rtt 300
       # 示例2: 搜索目的地址是193.233.7.82，来自193.233.7.82，从eth0设备到达的路由（这条命令会产生一条非常有意思的路由，这是一条到193.233.7.82的回环路由）
       $ ip r g 193.233.7.82 from 193.233.7.82 iif eth0
       193.233.7.82 from 193.233.7.82 dev eth0 src 193.233.7.65 realms inr.ac/inr.ac cache mtu 1500 rtt 300 iif eth0

路由规则 ip rule

进行路由时，根据路由规则来进行匹配，按优先级（pref）从低到高匹配，直到找到合适的规则，所以在应用中配置默认路由是必要的。

策略路由一般手工添加路由表，路由表的添加只需编辑 rt\_tables 文件，规定表序号，表名即可。路由表添加完毕，即可在策略路由表内添加路由。

ip rule show 显示路由规则。

路由规则的添加：

ip rule add from 192.168.1.10/32 table 1 pref 100

如果 pref 值不指定，则将在已有规则最小序号前插入

创建完路由规则若需立即生效须执行：

ip route flush cache

刷新路由缓冲。

命令格式如下：

    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 ]
                [ ipproto PROTOCOL ]
                [ sport [ NUMBER | NUMBER-NUMBER ]
                [ dport [ NUMBER | NUMBER-NUMBER ] ]
    ACTION := [ table TABLE_ID ]
              [ protocol PROTO ]
              [ nat ADDRESS ]
              [ realms [SRCREALM/]DSTREALM ]
              [ goto NUMBER ]
              SUPPRESSOR
    SUPPRESSOR := [ suppress_prefixlength NUMBER ]
                  [ suppress_ifgroup DEVGROUP ]
    TABLE_ID := [ local | main | default | NUMBER ]

参数解析如下：

    From -- 源地址
    To -- 目的地址（这里是选择规则时使用，查找路由表时也使用）
    Tos -- IP包头的TOS（type of sevice）域Linux高级路由-
    Dev -- 物理接口
    Fwmark -- iptables标签

    采取的动作除了指定路由表外，还可以指定下面的动作：
    Table 指明所使用的表
    Nat 透明网关
    Prohibit 丢弃该包，并发送 COMM.ADM.PROHIITED的ICMP信息
    Reject 单纯丢弃该包
    Unreachable丢弃该包， 并发送 NET UNREACHABLE的ICMP信息

示例

Source IP

根据来源端 IP 来决定数据包参考哪个路由表发送出去。以下两个示例分别指出，如果数据包的来源端 IP 是 192.168.1.10，就参考路由表 10；如果来源端 IP 为 192.168.2.0/24 网段的 IP，就参考路由表 20

    ip rule add from 192.168.1.10 table 10
    ip rule add from 192.168.2.0/24 table 20

Destination IP

根据目的端 IP 来决定数据包参考哪个路由表发送出去。以下两个示例分别指出，如果数据包的目的端 IP 是 168.95.1.1，就参考路由表 10；如果目的端 IP 是 168.95.0.0/24 网段的 IP，就参考路由表 20

    ip rule add to 168.95.1.1 table 10
    ip rule add to 168.96.0.0/24 table 20

ip rule show 命令所显示内容的第一个字段就是优先级别，数字越小，代表优先级别越高，也代表这条规则可以排得越靠前

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

    $ ip rule add from 192.168.1.0/24 table 1 prio 10
    $ ip rule add from 192.168.2.0/24 table 2 prio 20

    $ ip rule show
    0: from all lookup local
    10: from 192.168.1.0/24 lookup 1
    20: from 192.168.2.0/24 lookup 2
    32766: from all lookup main
    32767: from all lookup default

删除规则

    ip rule del prio 10
    ip rule del from 192.168.1.0/24
    ip rule del table 1
    ip rule del from 192.168.1.0/24 table 1 prio 10

添加路由

    $ ip route add 192.168.1.0/24 dev eth1 table 10
    $ ip route add default via 192.168.1.254 table 10

    $ ip route show table 10
    192.168.1.0/24 dev eth1 scope link
    default via 192.168.1.254 dev eth1

删除路由表

    $ ip route show table 10
    192.168.1.0/24 dev virbr0 scope link
    default via 192.168.1.254 dev eth1

    $ ip route del default table 10

    $ ip route show table 10
    192.168.1.0/24 dev virbr0 scope link

    $ ip route del 192.168.1.0/24 table 10

    $ ip route show table 10

多播 ip maddress

ip maddress – 多播地址管理

缩写：show、list、sh、ls、l
ip maddress show – 列出多播地址

ip maddr ls dummy

ip maddress add – 加入多播地址

ip maddress delete – 删除多播地址

缩写：add、a；delete、del、d

使用这两个命令，我们可以添加／删除在网络接口上监听的链路层多播地址。这个命令只能管理链路层地址。

       # 示例1: 增加
       ip maddr add 33:33:00:00:00:01 dev dummy
       # 示例2: 查看
       $ ip -O maddr ls dummy
       2: dummy
       link 33:33:00:00:00:01 users 2 static
       link 01:00:5e:00:00:01
       # 示例3: 删除
       ip maddr del 33:33:00:00:00:01 dev dummy

ip mroute – 多播路由缓存管理

ip mroute show – 列出多播路由缓存条目