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如何用Linux安装TCP/IP路由器


  以下将针对各个主题加以说明:
  
  * Linux 当 Router 的先决条件。
  * 如何规划 Subnet 的 IP address。
  * 如何设定 Router 的网路位址。
  * 如何设定 Router 的 Kernel Routing table。
  * 如何设定 Subnet 中机器的网路位址与 Kernel Routing table。
  * 设定 Proxy ARP 来连通 Subnet。
  
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  Linux 当 Router 的先决条件
  
  要以 Linux 当 Router,首先必须确认你的 Linux Kernel 中有支援 IP Forwarding
  的功能,也就是在 make Kernel 时,要选择 IP Forwarding 的选项。
  
  在图中,Router 分别以两块网路卡连接 Class B net 与 Subnet,所以让
  Linux 在开机的时候就要抓到这两块网路卡,成了一先决的条件。其方法是在
  
  /etc/lilo。conf 中加入
  
  append="ether=irq_0,io_port_0,eth0 ether=irq_1,io_port_1,eth1"
  
  後,再值行 lilo -C lilo。conf,之後再重新开机,应该就可以抓到两块网路卡了。
  要检查是否有抓到两块网路卡的话,可以看 /proc/net/dev 档中是否有 eth0 和
  eth1 两个网路介面,或是值行 ifconfig,看是否有 eth0 和 eth1 两个网路介面,
  若是没有的话,有可能是你的 Kernel 没有支援那种网路卡,那就必须再重新
  make Kernel,将那种网路卡的选项包含进来。
  
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  如何规划 Subnet 的 IP address
  
  图中 Router 的两个网路介面分别连接两个 net,且各有其 IP address,
  eth0=140.115.50.67 为连接 Class B net 的 IP address
  eth1=140.115.50.161 为连接 Subnet 的 IP address
  现在我们就要来看看如何规划 Subnet.
  首先我们要先决定 Subnet 中有几台机器,也就是要划分几个 IP address 於 Subnet
  中,我以 Subnet 中有 32 台机器为例加以说明.因此 Subnet 之 IP 范围为
  140.115.50.160 ~ 140.115.50.191,WHY??
  
  140.115.50.160 ===> 140.115.50.101 00000
  ^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^
  network address host address
  
  140.115.50.191 ===> 140.115.50.101 11111
  ^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^
  network address host address
  
  其 netmask 皆为
  
  255.255.255.224 ===> 255.255.255.111 00000
  ^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^
  其 broadcast 皆为
  
  140.115.50.191 ===> 140.115.50.101 11111
  ^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^
  
  host address 有 5 个 bit,因此可以决定 2^5 = 32 台机器,当然同理你也可以用
  140.115.50.96 ~ 140.115.50.127 为你的 Subnet address,只要不和别人相冲就好了.
  
  所以我们可以将 Subnet 的网路设定做一个整理:
  
  IP address = 140.115.50.160 ~ 140.115.50.191
  netmask = 255.255.255.224
  broadcast = 140.115.50.191
  network address = 140.115.50.160
  
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  如何设定 Router 的网路位址
  
  决定好 Subnet 的 IP address 後,接下来就是 Config eth0 和 eth1 这两个
  网路介面,於 /etc/rc.d/rc,inet1 中加入
  
  ifconfig eth0 140.115.50.67 netmask 255.255.0.0 broadcast 140.115.255.255
  
  ifconfig eth1 140.115.50.161 netmask 255.255.255.224 broadcast 140.115.50.191
  
  後,再执行 rc.inet1 或重新开机.可以利用 ifconfig 指令来检查设定是否正确,
  以下就是 Router 值行 ifconfig 的输出:
  
  lo Link encap:Local Loopback
  inet addr:127.0.0.1 Bcast:127.255.255.255 Mask:255.0.0.0
  UP BROADCAST LOOPBACK RUNNING MTU:2000 Metric:1
  RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0
  TX packets:24 errors:0 dropped:0 overruns:0
  
  eth0 Link encap:10Mbps Ethernet HWaddr 04:00:23:53:90:21
  inet addr:140.115.50.67 Bcast:140.115.255.255 Mask:255.255.0.0
  UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  RX packets:107061 errors:0 dropped:0 overruns:0
  TX packets:22060 errors:0 dropped:0 overruns:0
  Interrupt:5 Base address:0x290 Memory:d0000-d4000
  
  eth1 Link encap:10Mbps Ethernet HWaddr 12:30:51:47:23:85
  inet addr:140.115.50.161 Bcast:140.115.50.191 Mask:255.255.255.224
  UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  RX packets:107061 errors:0 dropped:0 overruns:0
  TX packets:22060 errors:0 dropped:0 overruns:0
  Interrupt:6 Base address:0x350 Memory:d8000-db000
  
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  如何设定 Router 的 Kernel Routing table
  
  网路位址设定好後,接下来就是要设定 Kernel Routing table,当 Router 收到一个
  Packet 时,会依照 Packet 中的目的位址去 Kernel Routing table 比对,而决定该往
  那一个网路介面送,所以 Kernel Routing table设错了,Packet 就无法由正确的网路介
  面送到目的地.
  
  Kernel Routing table 的设定亦加入於 /etc/rc.d/rc.inet1
  
  route add -net 140.115.0.0 netmask 255.255.0.0 eth0
  
  route add -net 140.115.50.160 netmask 255.255.255.224 eth1
  
  route add default gw 140.115.1.254 metric 1
  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  此为通往校外的 Gateway
  
  後,再执行 rc.inet1 或重新开机,可以利用 route 指令来检查设定是否正确,以下就是
  Router 值行 route 的输出:
  
  Destination Gateway Genmask Flags MSS Window Use Iface
  140.115.50.160 * 255.255.255.224 U 1436 0 234 eth1
  140.115.0.0 * 255.255.0.0 U 1436 0 29125 eth0
  127.0.0.0 * 255.0.0.0 U 1936 0 34 lo
  default 140.115.1.254 * UG 1436 0 79 eth0
  
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  如何设定 Subnet 中机器的网路位址与 Kernel Routing table
  
  Subnet 中的机器其设定方法较 Router 简单.其只有一张网路卡,即 eth0,所以在
  机器 ds170 的 /etc/rc.d/rc.inet1 中加入
  
  ifconfig eth0 140.115.50.170 netmask 255.255.255.224 broadcast 140.115.50.191
  
  route add -net 140.115.50.160 netmask 255.255.255.224 eth0
  
  route add default gw 140.115.50.161 metric 1
  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
  此我们将 Gateway 设为 Router 的 eth1 IP address
  
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  设定 Proxy ARP 来连通 Subnet
  
  以上设定完成後,你就可以由 Router 连上 ds170,亦可以由 ds170 联上 Router, 但是
  若要由 ds170 直接连到外面 Class B net 上之机器,如 dslab,则无法直接连通, 因为
  ds170 直接将 package(注意是资料不是ARP) 送到 router(可由 static routing
  table 中决定),router 再帮你在 class B network 中送 ARP,所以 dslab 会听到此
  ARP ,但当 dslab 要将 ARP 送回来时,由於 router 或 gateway 会将 broadcast 和
  multicast 的 package 挡下来,而不会forwarding,所以说 dslab 回应的 ARP 无法让
  ds170 所收到 ,於是我们需在 Router上设定 Proxy ARP,其功能就是代 subnet 中的机
  器回应 class B 中机器所 broadcast 的 ARP,让 class B 中要送往 subnet 的
  package 先送到 router, 之後 router 再帮其送往 subnet 中的机器.
  
  所以应该在 Router 的 /etc/rc.d/rc.inet1 中加入
  
  arp -s 140.115.50.170 04:00:23:53:90:21 pub
  ^^^^^^^^^^^^^^^^^
  此为 Router eth0 介面的 hardware address
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