Устойчива на грешки IPeE мрежа с помощта на импровизирани инструменти

Здравейте. Това означава, че има мрежа от 5k клиента. Наскоро се появи един не много приятен момент - в центъра на мрежата имаме Brocade RX8 и започна да изпраща много неизвестни-unicast пакети, тъй като мрежата е разделена на vlans - това отчасти не е проблем, НО има специални vlan за бели адреси и др. и те са опънати във всички посоки на мрежата. Така че сега си представете входящ поток към адреса на клиент, който не учи като граничен студент и този поток лети към радио връзка към някое (или цялото) село - каналът е задръстен - клиентите са ядосани - тъга...

Целта е да превърнете грешката във функция. Мислех в посока q-in-q с пълноценен клиентски vlan, но всякакъв вид хардуер като P3310, когато dot1q е активиран, спира да пропуска DHCP, те също не знаят как да избират qinq и много клопки от този вид. Какво е ip-unnambered и как работи? Много накратко: адрес на шлюз + маршрут на интерфейса. За нашата задача трябва да: изрежем шейпъра, да разпределим адреси на клиентите, да добавим маршрути към клиентите през определени интерфейси. Как да направите всичко това? Shaper - lisg, dhcp - db2dhcp на два независими сървъра, dhcprelay работи на сървърите за достъп, ucarp също работи на сървърите за достъп - за архивиране. Но как да добавите маршрути? Можете да добавите всичко предварително с голям скрипт - но това не е вярно. Така че ще направим самописна патерица.

След задълбочено търсене в Интернет намерих чудесна библиотека от високо ниво за C++, която ви позволява красиво да надушвате трафика. Алгоритъмът за програмата, която добавя маршрути, е следният - слушаме arp заявки на интерфейса, ако имаме адрес на lo интерфейса на сървъра, който е заявен, тогава добавяме маршрут през този интерфейс и добавяме статичен arp запис на този ip - общо взето, няколко копи-пейста, малко прилагателно и готово

Източници на "рутера"

#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;
    }
}

libtins инсталационен скрипт

#!/bin/bash

git clone https://github.com/mfontanini/libtins.git
cd libtins
mkdir build
cd build
cmake ../
make
make install
ldconfig

Команда за изграждане на двоичния файл

g++ main.cpp -o arp-rt -O3 -std=c++11 -lpthread -ltins

Как да го стартирам?

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 - ще възстанови таблиците въз основа на HUP сигнала. Защо не използвахте нетлинк? Това е просто мързел и Linux е скрипт върху скрипт - така че всичко е наред. Е, маршрутите са си маршрути, какво следва? След това трябва да изпратим маршрутите, които са на този сървър до границата - тук, поради същия остарял хардуер, поехме по пътя на най-малкото съпротивление - възложихме тази задача на BGP.

bgp конфигурацияиме на хост *******
парола *******
лог файл /var/log/bgp.log
!
# AS номерът, адресите и мрежите са измислени
Рутер bgp 12345
bgp рутер-id 1.2.3.4
преразпределя свързан
преразпределя статичното
съсед 1.2.3.1 отдалечен като 12345
съсед 1.2.3.1 next-hop-self
съсед 1.2.3.1 route-map няма в
съсед 1.2.3.1 експортиране на маршрутна карта
!
разрешение за износ на списък за достъп 1.2.3.0/24
!
разрешение за износ на маршрутна карта 10
съответстващ експорт на ip адрес
!
отказ за износ на маршрутна карта 20

Да продължим. За да може сървърът да отговаря на arp заявки, трябва да активирате arp проксито.

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0.800/proxy_arp

Да продължим - ucarp. Ние сами пишем стартовите скриптове за 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

надолу.ш

#!/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 интерфейс, той се нуждае от адрес. Затова на интерфейсите, които използваме ще добавяме леви адреси - например 10.255.255.1/32, 10.255.255.2/32 и т.н. Няма да ви кажа как да конфигурирате релето - всичко е просто.

И така, какво имаме? Архивиране на шлюзове, автоматично конфигуриране на маршрути, dhcp. Това е минималният набор - lisg също увива всичко около него и вече имаме шейпър. Защо всичко е толкова дълго и сложно? Не е ли по-лесно да вземеш accel-pppd и да използваш изцяло pppoe? Не, не е по-просто - хората трудно могат да поставят patchcord в рутер, да не говорим за pppoe. accel-ppp е готино нещо - ама не ни се получи - има много грешки в кода - рони се, реже на криво и най-тъжното е, че ако се разведри - значи хората трябва да презареждат всичко - телефоните са червени - изобщо не работеше. Какво е предимството да използваш ucarp вместо keepalived? Да, във всичко - има 100 шлюза, keepalived и една грешка в конфига - всичко не работи. 1 шлюз не работи с ucarp. Относно сигурността казват, че левите ще регистрират адреси за себе си и ще ги използват в споделянето - за да контролираме този момент, ние настройваме dhcp-snooping + source-guard + arp инспекция на всички комутатори/olts/бази. Ако клиентът няма dhpc, а static - acces-list на порта.

Защо беше направено всичко това? За унищожаване на нежелан трафик. Сега всеки комутатор има свой собствен vlan и unknown-unicast вече не е страшен, тъй като трябва да отиде само до един порт, а не до всички... Е, страничните ефекти са стандартизирана конфигурация на оборудването, по-голяма ефективност при разпределяне на адресно пространство.

Как да конфигурирате lisg е отделна тема. Връзките към библиотеките са приложени. Може би горното ще помогне на някого да постигне целите си. Версия 6 все още не се прилага в нашата мрежа - но ще има проблем - има планове за пренаписване на lisg за версия 6 и ще е необходимо да се коригира програмата, която добавя маршрути.

Linux ISG
DB2DHCP
Либтинс

Източник: www.habr.com