iptables/arptables实现单IP一级二级路由

2015-06-17

有时候，你仅仅有一个IP地址，然而却有多台设备，比如公司配发的电脑，自己的笔记本电脑，手机，iPad等，显然公司配发的电脑将是你的这个IP的第一优先占有者，其它的设备将无法接入。如果你手上有一个带有WIFI模块的Linux BOX，你可能会想到建立二级路由，然而此时你的那台公司配发的机器就会被隐藏在这个BOX后面，如果你的BOX在WAN口做了基于状态的MASQURADE地址转换，那么所有针对你的被隐藏的工作机的主动访问都将不可能，除非你配置复杂的DNAT规则或者路由规则。

现在，事情不同了，你可以将这个唯一的IP地址配置在你的工作机上的同时，也可以让所有的其它设备使用。

步骤：

现在假设你的BOX有三个网口，分别是两个以太口：eth0，eth1以及一个WIFI口：wlan0，下面是一系列的操作：

你拥有的唯一IP及其配套配置：

地址：192.168.10.79/24

网关：192.168.10.1

1.桥接所有这些口

brctl addbf br0

brctl addif br0 eth0

brctl addif br0 eth1

brctl addif br0 wlan0

2.为br0配置一个IP地址供WIFI使用(省略DHCP POOL以及DNS的配置过程)

接入设备数量限制一下：

ifconfig br0 172.20.1.1/28

3.可选1：为br0增加一个Secondary IP以便成功增加默认路由

ifconfig br0:0 192.168.10.255/23

注意，以上的prefix 23值得说明一下，原始的子网的掩码是255.255.255.0，现将prefix减少1位，此时你就可以使用原始网络中的broadcast地址作为一个IP地址了，这个地址不会和任何地址冲突。

route add default gw 192.168.10.1

4.可选2：使用force-onlink路由直接强制增加路由

ip route add 0.0.0.0/0 via 192.168.10.1 dev br0 onlink

5.增加地址转换规则，凡是WIFI包的源地址都转换成你唯一的那个IP地址

iptables -t mangle -A PREROUTING -m physdev --physdev-in wlan0 -j MARK --set-mark 100

iptables -t nat -A POSTROUTING -m mark --mark 100 -j SNAT --to-source 192.168.10.79

6.可选2的情况下增加arp

由于使用了force-onlink路由，意味着你的BOX上没有和192.168.10.0/24处于同网段的IP地址，那么当往192.168.10.1这个默认网关发包的时候，ARP请求将可能得不到回复，这涉及到默认网关的arp_filter或者等价配置的配置情况，因为arp请求的源是唯一的172.20.1.1这个地址，请求的是地址和它不在一个网段！

因此需要一条arptables规则：

arptables -t mangle -A OUTPUT -d 192.168.10.1 -j mangle --mangle-ip-s 192.168.10.79

事实上在可选1的情况下，你配置了一个192.168.10.255这个地址，对于原始网段来讲，它是一个广播，但是对于BOX来讲，它是一个常规IP，因此ARP请求可以发出，封装的源就是192.168.10.255，也可以正常回来，因为请求中的源是192.168.10.255，到达默认网关192.168.10.1后，与其掩码255.255.255.0相与得到192.168.10.0/24，显然属于同一个网段，检查通过，REPLY返回！

效果：

整个BOX对于你的工作机就是一个HUB，它的工作毫不受到影响！另外BOX上的WIFI独自引出了一个子网，可以让多个设备接入，当这些设备发出的数据包外出时，BOX会将其源IP地址转换为你那唯一的IP地址，ip_conntrack机制可以保证所有的这些设备相关的流的五元组不会重复。

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