「Linux路由实践」之实现跨多网段通信【网络路由篇】

用户1456517

发布于 2019-03-05 16:15:17

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文章被收录于专栏：芝麻实验室芝麻实验室

环境说明：

四个不同的网段![alt]
目标通信的2台Linux主机(不同网段)
3台用作中间路由的Linux主机，且每台主机有2张网卡，分别连接不同其左右的两个网段
拓扑图

好了，我们开始吧~

我们向看一下相关的网络配置信息：

Host A：192.168.11.100/24
Host B：192.168.14.100/24
Server 1：
- A: 192.168.11.1/24
- B: 192.168.12.1/24
Server 2：
- C: 192.168.12.2/24
- D: 192.168.13.1/24
Server 3：
- E: 192.168.13.2/24
- F: 192.168.14.1/24

为了实现，主机A和主机B的跨网段访问，我们需要通过路由把各个网段连接起来。并利用Linux Kernel的内部机制实现转发，以下为具体实现：

1.我们先看下主机A和主机B各自的路由表：

[root@host_A ~]# route -n               #主机A的路由信息
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Ifac
e
192.168.11.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth0

[root@host_b ~]# route -n               #主机B的路由信息
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Ifac
e
192.168.14.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens3
3

正如我们所知道的那样，主机AB是无法通信的

[root@host_A ~]# ping 192.168.14.100
connect: Network is unreachable
[root@host_b ~]# ping 192.168.11.100
connect: Network is unreachable

2.通过网络拓扑图，我们发现：

在主机A和B之间，一共有3台Server，中间没有交换机及路由等网络设备因此
主机A和主机B分别同Server1、Server3同一个网段
Server 1的网卡A-B分别位于11.0/24和12.0/24网段；Server 2的网卡C-D分别位于12.0/24和13.0/24网段；Server 3的网卡E-F分别位于13.0/24和14.0/24网段

因此，如果想实现AB主机的通信，我们可以通过Linux Kernel自带的内核转发功能，实现主机网卡流量转发。具体的实现，如下文

3.首先，我们要赋予主机“寻路”的能力。为此，我们需要设置路由表，将默认路由指向Server1，以下为指令实现：

[root@host_A ~]# route add default gw 192.168.11.1
[root@host_A ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Ifac
e
192.168.11.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth0
0.0.0.0         192.168.11.1    0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0

同样的，将主机B的默认网关指向Server3：

[root@host_b ~]# route add default gw 192.168.14.1
[root@host_b ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Ifac
e
0.0.0.0         192.168.14.1    0.0.0.0         UG    0      0        0 ens3
3
192.168.14.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens3
3

4.接下来，我们设置Server 1。我们都知道，如果两个网络设备之间是直连线路，那就意味着它们在同一个网络中；如果不是，则将网关指向下一跳路由(或具有路由功能)设备的最邻近网口。如拓扑图所示，Server1的网卡分别同主机A和Server2同一个网络，我们需要做的就是将目标网络为13.0/24和14.0/24的流量传递给Server2的网口C，即分别设置2条网络路由：

[root@server_1 ~]# route add -net 192.168.13.0/24 gw 192.168.12.2
[root@server_1 ~]# route add -net 192.168.14.0/24 gw 192.168.12.2
[root@server_1 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Ifac
e
192.168.14.0    192.168.12.2    255.255.255.0   UG    0      0        0 eth1
192.168.13.0    192.168.12.2    255.255.255.0   UG    0      0        0 eth1
192.168.12.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth1
192.168.11.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth0

类似的，我们在Server2上添加路由条目：

[root@server2 ~]# route add -net 192.168.11.0/24 gw 192.168.12.1
[root@server2 ~]# route add -net 192.168.14.0/24 gw 192.168.13.2
[root@server2 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Ifac
e
192.168.11.0    192.168.12.1    255.255.255.0   UG    0      0        0 ens3
3
192.168.12.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 ens3
3
192.168.13.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 ens3
7
192.168.14.0    192.168.13.2    255.255.255.128 UG    0      0        0 ens3
7

Server3上：

[root@server_3 ~]# route add -net 192.168.12.0/24 gw 192.168.13.1
[root@server_3 ~]# route add -net 192.168.11.0/24 gw 192.168.13.1
[root@server_3 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Ifac
e
192.168.14.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth1
192.168.13.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth0
192.168.12.0    192.168.13.1    255.255.255.0   UG    0      0        0 eth0
192.168.11.0    192.168.13.1    255.255.255.0   UG    0      0        0 eth0
[root@server_3 ~]#

5.仅仅配置了路由表还是不够的，因为Serer1、2、3虽然都配有双网卡，但终究是不同网段，路由表不能突破硬件，这时候就需要调用Kernel同物理硬件的联系功能了，也就是打开内核转发功能，实现网口1收到的流量转向网口2。

[root@server_1 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
0
[root@server_1 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
[root@server_1 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
1

同样，依次在Server2和3上也打开内核转发功能，这里不再赘述。

6.记得关闭转发用Server的防火墙(或放行icmp流量)

[root@server_1 ~]# service iptables stop            # Server2/3类似
iptables: Setting chains to policy ACCEPT: filter          [  OK  ]
iptables: Flushing firewall rules:                         [  OK  ]
iptables: Unloading modules:                               [  OK  ]

7.现在，我们开始PING测试

[root@host_A ~]# ping 192.168.14.100
PING 192.168.14.100 (192.168.14.100) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.14.100: icmp_seq=1 ttl=61 time=1.30 ms
64 bytes from 192.168.14.100: icmp_seq=2 ttl=61 time=2.01 ms
64 bytes from 192.168.14.100: icmp_seq=3 ttl=61 time=1.00 ms

[root@host_b ~]# tcpdump -i ens33 -nn icmp
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
23:23:01.134677 IP 192.168.11.100 > 192.168.14.100: ICMP echo request, id 23559, seq 7, length 64
23:23:01.134708 IP 192.168.14.100 > 192.168.11.100: ICMP echo reply, id 23559, seq 7, length 64
23:23:02.136686 IP 192.168.11.100 > 192.168.14.100: ICMP echo request, id 23559, seq 8, length 64

8.成功。

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原始发表：2017/08/24，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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