Здравейте. Имаме мрежа от 5к клиенти. Наскоро възникна неприятен момент - в центъра на мрежата имаме Brocade RX8, който започна да изпраща много unknown-unicast пакети, тъй като мрежата е разделена на VLANs - отчасти това не е проблем, НО имаме специални VLANs за бели адреси и т.н., и те са разпънати във всички посоки на мрежата. Сега представете си входящия поток към адрес на клиент, който не е научен от рутера, и този поток лети към радио линка на някое село - каналът е запълнен - клиентите са ядосани - тъга...
Задачата е - да превърнем бъга в функция. Помислих за q-in-q с пълен клиент-VLAN, но всякакви устройства, като P3310, при активиране на dot1q спират да пропускат DHCP и не умеят selective qinq и много подводни пречки в този стил. Какво е ip-unnumbered и как работи? В кратце - адрес на шлюза + маршрут на интерфейса. За нашата задача трябва: да нарежем шейпера, да раздаваме адреси на клиентите, да добавяме маршрути към клиентите през определени интерфейси. С какво? Шейпер - lisg, DHCP - db2dhcp на два независими сървъра, на сървърите за достъп върви dhcprelay, също на сървърите за достъп работи ucarp - за бекъп. А как да добавяме маршрути? Може да добавим всичко предварително с голям скрипт - но това не е вярно. Значи ще създадем самоделен костил.
Съществено, след дълго търсене в интернет, открих чудесна висококласна библиотека за c++, която позволява удобно sniff-ване на трафик. Алгоритъмът на програмата, добавяща маршрути, е следният - слушаме ARP заявки на интерфейса, ако имаме адрес на интерфейса lo, който е запитан, добавяме маршрут през този интерфейс и добавяме статичен ARP запис за този IP - общо взето, няколко копипейста, малко собствено творчество и готово.
Изходен код на 'маршрутчика'
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <ifaddrs.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <tins/tins.h>
#include <map>
#include <iostream>
#include <functional>
#include <sstream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::map;
using std::bind;
using std::string;
using std::stringstream;
using namespace Tins;
class arp_monitor {
public:
void run(Sniffer &sniffer);
void reroute();
void makegws();
string iface;
map <string, string> gws;
private:
bool callback(const PDU &pdu);
map <string, string> route_map;
map <string, string> mac_map;
map <IPv4Address, HWAddress<6>> addresses;
};
void arp_monitor::makegws() {
struct ifaddrs *ifAddrStruct = NULL;
struct ifaddrs *ifa = NULL;
void *tmpAddrPtr = NULL;
gws.clear();
getifaddrs(&ifAddrStruct);
for (ifa = ifAddrStruct; ifa != NULL; ifa = ifa->ifa_next) {
if (!ifa->ifa_addr) {
continue;
}
string ifName = ifa->ifa_name;
if (ifName == "lo") {
char addressBuffer[INET_ADDRSTRLEN];
if (ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET) { // check it is IP4
// is a valid IP4 Address
tmpAddrPtr = &((struct sockaddr_in *) ifa->ifa_addr)->sin_addr;
inet_ntop(AF_INET, tmpAddrPtr, addressBuffer, INET_ADDRSTRLEN);
} else if (ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET6) { // check it is IP6
// is a valid IP6 Address
tmpAddrPtr = &((struct sockaddr_in6 *) ifa->ifa_addr)->sin6_addr;
inet_ntop(AF_INET6, tmpAddrPtr, addressBuffer, INET6_ADDRSTRLEN);
} else {
continue;
}
gws[addressBuffer] = addressBuffer;
cout << "GW " << addressBuffer << " is added" << endl;
}
}
if (ifAddrStruct != NULL) freeifaddrs(ifAddrStruct);
}
void arp_monitor::run(Sniffer &sniffer) {
cout << "RUNNED" << endl;
sniffer.sniff_loop(
bind(
&arp_monitor::callback,
this,
std::placeholders::_1
)
);
}
void arp_monitor::reroute() {
cout << "REROUTING" << endl;
map<string, string>::iterator it;
for ( it = route_map.begin(); it != route_map.end(); it++ ) {
if (this->gws.count(it->second) && !this->gws.count(it->second)) {
string cmd = "ip route replace ";
cmd += it->first;
cmd += " dev " + this->iface;
cmd += " src " + it->second;
cmd += " proto static";
cout << cmd << std::endl;
cout << "REROUTE " << it->first << " SRC " << it->second << endl;
system(cmd.c_str());
cmd = "arp -s ";
cmd += it->first;
cmd += " ";
cmd += mac_map[it->first];
cout << cmd << endl;
system(cmd.c_str());
}
}
for ( it = gws.begin(); it != gws.end(); it++ ) {
string cmd = "arping -U -s ";
cmd += it->first;
cmd += " -I ";
cmd += this->iface;
cmd += " -b -c 1 ";
cmd += it->first;
system(cmd.c_str());
}
cout << "REROUTED" << endl;
}
bool arp_monitor::callback(const PDU &pdu) {
// Retrieve the ARP layer
const ARP &arp = pdu.rfind_pdu<ARP>();
if (arp.opcode() == ARP::REQUEST) {
string target = arp.target_ip_addr().to_string();
string sender = arp.sender_ip_addr().to_string();
this->route_map[sender] = target;
this->mac_map[sender] = arp.sender_hw_addr().to_string();
cout << "save sender " << sender << ":" << this->mac_map[sender] << " want taregt " << target << endl;
if (this->gws.count(target) && !this->gws.count(sender)) {
string cmd = "ip route replace ";
cmd += sender;
cmd += " dev " + this->iface;
cmd += " src " + target;
cmd += " proto static";
// cout << cmd << std::endl;
/* cout << "ARP REQUEST FROM " << arp.sender_ip_addr()
<< " for address " << arp.target_ip_addr()
<< " sender hw address " << arp.sender_hw_addr() << std::endl
<< " run cmd: " << cmd << endl;*/
system(cmd.c_str());
cmd = "arp -s ";
cmd += arp.sender_ip_addr().to_string();
cmd += " ";
cmd += arp.sender_hw_addr().to_string();
cout << cmd << endl;
system(cmd.c_str());
}
}
return true;
}
arp_monitor monitor;
void reroute(int signum) {
monitor.makegws();
monitor.reroute();
}
int main(int argc, char *argv[]) {
string test;
cout << sizeof(string) << endl;
if (argc != 2) {
cout << "Usage: " << *argv << " <interface>" << endl;
return 1;
}
signal(SIGHUP, reroute);
monitor.iface = argv[1];
// Sniffer configuration
SnifferConfiguration config;
config.set_promisc_mode(true);
config.set_filter("arp");
monitor.makegws();
try {
// Sniff on the provided interface in promiscuous mode
Sniffer sniffer(argv[1], config);
// Only capture arp packets
monitor.run(sniffer);
}
catch (std::exception &ex) {
std::cerr << "Error: " << ex.what() << std::endl;
}
}Скрипт за инсталация на libtins
#!/bin/bash
git clone https://github.com/mfontanini/libtins.git
cd libtins
mkdir build
cd build
cmake ../
make
make install
ldconfig
Команда за компилиране на бинарник
g++ main.cpp -o arp-rt -O3 -std=c++11 -lpthread -ltinsКак да го стартираме?
start-stop-daemon --start --exec /opt/ipoe/arp-routes/arp-rt -b -m -p /opt/ipoe/arp-routes/daemons/eth0.800.pid -- eth0.800
Да — той преразпределя таблиците при HUP сигнал. Защо не използва Netlink? Просто ми е мързеливо и Линукс е скрипт на скрипт — така че всичко е наред. А с маршрути какво? След това трябва да изпратим маршрути на борда, които имаме на този сървър — тук, поради остарялото оборудване, избрахме пътя на най-малко съпротивление — оставихме тази задача на BGP.
Конфигурация BGPhostname *******
парола *******
лог файл /var/log/bgp.log
!
# номер ас-ки, адреса и сети выдуманы
рутер BGP 12345
bgp router-id 1.2.3.4
redistribute connected
redistribute static
съсед 1.2.3.1 remote-as 12345
съсед 1.2.3.1 next-hop-self
съсед 1.2.3.1 route-map none in
съсед 1.2.3.1 route-map export out
!
access-list export permit 1.2.3.0/24
!
route-map export permit 10
match ip address export
!
route-map export deny 20
Продължаваме. За да отговаря сървърът на ARP заявки, необходимо е да включим proxy ARP.
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0.800/proxy_arp
Продължаваме — ucarp. Пишем сами скриптовете за стартиране на това чудо.
Пример за стартиране на един демон
start-stop-daemon --start --exec /usr/sbin/ucarp -b -m -p /opt/ipoe/ucarp-gen2/daemons/$iface.$vhid.$virtualaddr.pid -- --interface=eth0.800 --srcip=1.2.3.4 --vhid=1 --pass=carpasword --addr=10.10.10.1 --upscript=/opt/ipoe/ucarp-gen2/up.sh --downscript=/opt/ipoe/ucarp-gen2/down.sh -z -k 10 -P --xparam="10.10.10.0/24"
up.sh
#!/bin/bash
iface=$1
addr=$2
gw=$3
vlan=`echo $1 | sed "s/eth0.//"`
ip ad ad $addr/32 dev lo
ip ro add blackhole $gw
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/$iface/proxy_arp
killall -9 dhcrelay
/etc/init.d/dhcrelay zap
/etc/init.d/dhcrelay start
killall -HUP arp-rt
down.sh
#!/bin/bash
iface=$1
addr=$2
gw=$3
ip ad d $addr/32 dev lo
ip ro de blackhole $gw
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/$iface/proxy_arp
killall -9 dhcrelay
/etc/init.d/dhcrelay zap
/etc/init.d/dhcrelay start
За да работи dhcprelay на интерфейса — му е нужен адрес. Затова на интерфейсите, които използваме, ще добавим фалшиви адреси — например 10.255.255.1/32, 10.255.255.2/32 и т.н. Как да настроим релей, няма да обяснявам — там е всичко лесно.
И така, какво имаме. Бекъп на шлюзовете, автонастройка на маршрути, DHCP. Това е минималният комплект — и всичко това се надгражда с LISP и вече имаме шейпер. Защо всичко е толкова дълго и сложно? Не е ли по-просто да вземем accel-pppd и изобщо да ползваме PPPoE? Не, не е по-просто — хората трудно успяват да вкарат пачкорда в рутера, камо ли PPPoE. accel-ppp е страхотен — но не ни се получи — куп грешки в кода — пада, реже криво и най-тъжното е, че ако се срине — то, хората трябва да рестартират всичко — телефоните звънят — общо взето, не се получи. Каква е ползата от използването на ucarp, а не keepalived? Да, във всичко — имаш 100 шлюза, keepalived и една грешка в конфигурацията — всичко не работи. При ucarp не работи един шлюз. Що се отнася до сигурността, ако си напишат лоши адреси и ще ползват на шарика — за контрол на този момент на всички суичове/олтове/бази настройваме dhcp-snooping + source-guard + arp inspection. Ако клиента не ползва DHCP, а статичен IP — access-list на порта.
Защо всичко това беше направено? За унищожаване на нежелания трафик. Сега за всеки суич има свой VLAN и unknown-unicast вече не е страшен, тъй като може да преминава само през един порт, а не през всички… И страничните ефекти — стандартизирана конфигурация на оборудването, по-голяма ефективност при разпределението на адресното пространство.
Как да настроим lisg — това е отделна тема. Прилагам линкове към библиотеките. Може би на някого ще му помогне написаното по-горе при реализирането на собствените задачи. Версия 6 все още не е внедрена в нашата мрежа — но там ще има проблем — планираме да пренапишем lisg за версия 6 и ще трябва да коригираме програмата, която добавя маршрутите.
Източник: habr.com
