linux day26（路由实验）

路由：帮你决定下一条路该往哪走。

如果只是在局域网里发，需要经过交换机，想要往外发，需要经过路由器。

linux内核都集成了路由功能，所以可以做成一个路由器来使用。当它只是一个linux系统的时候，它会发包，收包，但是不能转发包。现在要让它可以转发包。

 

 操作系统内核占用的空间就是Kernel space空间（内核空间），应用软件占用的空间就是user space空间（用户空间）。

包先走到网卡，crc没问题，送到网卡缓冲区，产生硬件中断，送到操作系统的内核空间，操作系统做一个路由判决，决定送到哪，如果ip是自己，就送到用户空间，根据端口送到对应的应用程序，如果应用程序只是单纯的收包，就结束，如果应用程序产生数据要反馈给别人，应用程序无法调网卡，所以会把数据包送到内核，内核要再次做路由判决，分析目标到底是谁。

 

 

route -n（路由表）

 

 第一列是目标ip     

第二列指定网关，如果指定了，直接发，没有指定就是广播。 

第三列，子网掩码

第四列，ug代表指定网关，去往172.16.0.0经历多少设备，多少跳，

第五列，端口的意思，意思是从哪个端口发出去的。

 

　　结合路由表，收包流程：

　　　　　　数据包送到机器后，这个包先被分析到三层，看目标地址是不是在路由表内，如果发现是本机地址，那么往用户空间送，如果应用程序给反馈数据，那么在往内核空间送，再进行一次路由判决，内核调网卡发，还是对照路由表。

 

　　但是linux系统也可以单纯当做一个路由器来用，只是转发，而不是放到用户空间内，那就需要开启路由转发功能。今天主要讲路由转发功能。

　　俩种方式开启路由转发功能。

　　方式1：

　　　　echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

　　 方式2：

　　　　sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

　　　这俩都是临时开启，若要永久生效，应该写入配置文件。

　　方式3：永久开启

　　　　vim /etc/sysctl.conf

　　　　在最后一行输入：net.ipv4.ip_forward=1

　　　　sysctl -p 就能使配置文件立刻生效

　　sysctl -a | grep ip_forword 查看是否生效。

　一台linux主机能当路由器，必须满足三个条件。

　　1，必须开启路由转发功能。

　　2，其次它要把网关指向我，平时网关都是指向路由器，所以路由器再能给它转发，现想让我帮它转发，就需要把网关指向我。　　　

　　3，该linux主机必须有对应的路由转发条目

　　假如主机1，ip是192/.168.12.46/24 , 主机2 ip192.168.12.42/24 这是俩是连接在一个交换机上，同时主机2，还有一块网卡连接另一台交换机，ip 172.16.10.24/24 ，这时候主机1网卡，是可以ping通，172.16.10.24/24 的，因为当数据进入内核，进行路由判决，发现目标是自己，对的上路由策略，就可以ping通。能收包回包，一切都取决于路由策略，也就是路由表。下面详细讲解。

　　转发是linux内核的功能。

  

6，路由分为三种

　　　　1，主机路由，子网掩码设置成32位，直接把范围缩小到最小，就一个地址。（因为假如是24位子网掩码，一个网络里有253个主机位，子网掩码越大，网络越多，主机数越少。）

　　　　　route add -host 172.16.13.11/32 dev eth0

　　　　2，网络路由，子网掩码不足32位，所包含的地址是一个范围，子网掩码越大容纳的范围越小。

　　　　　route add -net 172.16.11.0/24 dev eth0

　　　　3，默认路由，目标地址位0.0.0.0/0,所包含的范围最大的

 　　　　　route add default dev  eth0

　　　　　注意：以上三个都没有指定网关，就会广播。如果想加上就需要在子网掩码后面加上 gw 1.1.1.1/24 dev eht0。

　　　　　指定了网关，gw，那么意思就是通过指定的网关往外转发，而没有指定，就是在自己局域网内广播。

　　　　　删除一条路由条目：

　　　　　　route del  -host 172.16.13.11/32 dev eth0（也就是把添加的add，改成del，删除的时候要看删除的路由条目的类型是什么。）

　　　　路由的优先级，越精确优先级越高，首先对目标ip有没有，如果好几个都涵盖了， 那么看子网掩码，子网掩码越大，越精确。

　　　　　范围从大到小：默认路由>网络路由>主机路由，

　　　　　精确和优先度：主机路由>网络路由>默认路由，如果主机路由（也就是32位子网掩码的）和网络路由（不到32位子网掩码的）没有对应的路由条目，那么由默认路由兜底，也就是目标0.0.0.0/0 默认地址一般都指定了网关，不加网关也行，但是通常都搭配网关，就比如现在给百度发包，ping百度网站，可以ping通，而路由条目里其实根本没有百度的ip地址，靠的就是默认路由，指定网关后，靠网关往外发数据包。

 

开始做实验。

 

 

 

 首先添加虚拟网络，4个，子网ip和上面vmnet一样，子网掩码24，dhcp都是2-254

然后创建四个虚拟机，都执行这些命令，iptables -F setenforce 0 systemctl stop NetworkManager。。1号机器去掉第二块网卡，eth0连接到虚拟网卡1，2号机器，1.1.1.2连到虚拟网卡1,2.2.2.2连接到虚拟网卡2，以此类推。

然后修改虚拟机的eth0的ip地址，ifconfig eth0 1.1.1.8，以此类推，每个虚拟机的eth0都改成左侧地址。

然后打开xshell，打开四个窗口，分别使用ssh root@1.1.1.8连上，以此类推都连上。

首先把每个打开的xshell窗口，输入systemctl stop firewalld ， setenforce 0 ，关闭防火墙，做项目的基础。

然后把ip地址都改成静态ip地址，cd /etc/sysconfig/network-scripts/ ，vim ifcfg-eth0，修改固定ip地址为1.1.1.8，子网掩码24，网关删除，dns都删除uuid也删除。然后执行systemctl restart network，重启配置文件，也会重启eth1，但是因为eth1被移除，所以报错，这时候执行，mv ifcfg-eth1 ifcfg-eth1.bak,然后执行systemctl restart network。其他机器也是以此类推。　　　　　　注：sysetmctl status Networkanager 关闭网络服务。

　　　　　全部配置好

查看每个虚拟机的路由表信息，route -n，会发现每配一个ip地址，路由表就以这个ip地址所在网段加一条网络路由，用来给自己网段的进行通信。第一台虚拟机加一条，因为只配一个网卡，其他都是自己加了两个对应网段的网络路由条目。

 

　　提需求。（看网络拓扑）

　　首先虚拟机1号，ping虚拟机2号1.1.1.2，成功，说明他们可以互通，原因就是虚拟机1号的路由条目里，有1.1.1.0/24，没有指定网关，就说明没有指定ip来做后续的转发，那就等于从eth0出去，到交换机（虚拟网卡1）内，然后交换机广播，虚拟机2号收到。(正常来说，先匹配目标的ip，看看都有谁涵盖它，然后再看子网掩码，来判断它们的优先级，这里只有一个所以不需要比对)　　

　　拓展：1.1.1.8和1.1.1.2是一个网段的，但是如果删除了1.1.1.8这台机器的1.1.1.0的路由条目，route del -net 1.1.1.0/24 ，这样即使1.1.1.8和1.1.1.2是一个网段的，连接在一个交换机上，也无法ping通。（如果把1.1.1.2这台机器的1.1.1.0路由条目删除掉，那么1.1.1.8，ping1.1.1.2，包可以出去，但是回不来了）

　　1.1.1.8 ping 2.2.2.2 是ping不通，因为路由条目没有2.2.2.0/24，加上route add -net 2.2.2.0/24 dev eth0 ,这里没有指定别人帮它转发，那就是广播，然后1.1.1.8就可以ping通2.2.2.2，原因是2.2.2.2机器的路由条目有1.1.1.0/24，为什么有，因为设置2号主机的eth0网卡是1.1.1.2，默认就自己生成了1.1.1.0/24这个路由条目，所以只需要1.1.1.8机器添加一条2.2.2.0/24 dev eth0就可以成功。

　　现在1.1.1.8能不能ping通2.2.2.3，不能，因为虽然路由条目有2.2.2.0/24但是虚拟机2号，不会帮你转发，首先需要开启转发功能   echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward ，目前可以送包，不能回包，那就说明虚拟机3没有1.1.1.0/24这个路由条目，route add -net 1.1.1.0/24 dev eth0 ，然后还是ping不通，因为虚拟机1和虚拟机3没有直接连接在一个交换机上，这时候需要中间的虚拟机2来充当路由器，目前虚拟机具备路由器转发功能的，3个其中的2个，有对应的路由条目，开启了转发功能，就差一个，就是没有把虚拟机2指定成网关，先把旧的没有指定网关的2.2.2.0/24 删除，route del -net 2.2.2.0/24 ，然后再添加指定网关的 route add -net 2.2.2.0/24 gw 1.1.1.2 dev eth0 （这里为什么不指定2.2.2.2，因为就像现实里，指定网关的地址，肯定是和自己在一个局域网内的，而不是网关对外的地址，这样，网关才能帮你转发数据。）在虚拟机3里，也把之前的1.1.1.0/24的删除掉，然后route add -net 1.1.1.0/24 gw 2.2.2.2 dev eth0 然后就可以ping通了。这里虚拟机2分别有1.1.1.0和2.2.2.0 这里不需要设定网关，因为它不需要别人帮它转发。如果需要，虚拟机2号也可以指定网关。

　　1.1.1.8，ping3.3.3.3 ，首先在虚拟机1加上路由条目，并指定网关，route add -net 3.3.3.0/24 gw 1.1.1.2 dev eth0 然后还需要虚拟机2号担任转发功能的，必须有对应路由条目，route add -net 3.3.3.0/24 dev eth1，这里不需要转一手，就是给3.3.3.3的，所以不需要指定网关，

 

　　　小总结：1.1.1.8ping通3.3.3.3，虚拟机1路由条目，需要有3.3.3.0/24 指定网关是1.1.1.2 eth0出去，然后虚拟机2需要的路由条目，3.3.3.3 不需要指定，eth1出去，保证了1.1.1.8给3.3.3.3发包的流程，然后3.3.3.3给1.1.1.8回包，虚拟机3需要有1.1.1.0/24 指定网关是2.2.2.2 eth0，虚拟机2需要有1.1.1.0 不需要指定网关，eth0

 

现在1.1.1.8 ping 1.1.1.2    2.2.2.2     2.2.2.3   3.3.3.3 都可以ping通。

新需求，现在需要1.1.1.8ping 3.3.3.4 虚拟机2，需要让虚拟机3帮忙转发一次，才能送到虚拟机4，不然只能到虚拟机3，route add -net 3.3.3.0/24 gw 2.2.2.3 dev eth1，这时候虚拟机3，被当成路由器使用，那么首先开启转发功能，echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward，目前可以送的包可以到了，还需要回的包，就需要设定虚拟机4，route add -net 1.1.1.0/24 gw 3.3.3.3 dev eth0

现在就1.1.1.8 到 3.3.3.4了

 

 

现在1.1.1.8就差4.4.4.3没有ping通，那么首先增加路由条目，还需要指定网关进行转发，route add -net 4.4.4.0/24 gw 1.1.1.2 dev eth0，开始沿途检查。开始看2号虚拟机，route add -net 4.4.4.0/24 gw 2.2.2.3 dev eth1，然后看3号虚拟机，route add -net 4.4.4.0/24 dev eth1,目前来回都通了。

 

 全通了。。。。指定路由器是怎么一回事。

 

 

路由优化（路由表进行精简）

route add default gw 1.1.1.2 dev eth0

就目前这个图来说，1.1.1.0,他前面不需要别人给它转发，而其他的都需要被1.1.1.2的转发，那么这个默认路由0.0.0.0指定网关是1.1.1.2可以匹配2.2.2.0  3.3.3.0  4.4.4.0的都可以匹配上。一条可以代替它们。route del -net 2.2.2.0/24 等等把这是三个都删除了。

 

 只有网卡配置好，路由条目就会默认设置出来。本段的，没有网关的，保证可以访问同网段的机器，不需要走网关了，直接在广播域自己转发就行了。但凡不是本机同网段的，都要进行网关转发。

　　网关转发条件，必须有网关转发功能，必须有去往地址的路由条目，还有可能设置网关。

　　优化，只留下本机同网段的，其他网关同样的全部删掉，然后route add default gw 1.1.1.2 dev eth0