如何用Linux安装TCP/IP路由器

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。 

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。 

如何规划 Subnet 的 IP address 

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

1. 140.115.50.160 ~ 140.115.50.191,WHY??  
2. 140.115.50.160 ===> 140.115.50.101 00000  
3. ^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^  
4. network address host address  
5. 140.115.50.191 ===> 140.115.50.101 11111  
6. ^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^  
7. 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:

1. IP address = 140.115.50.160 ~ 140.115.50.191  
2. netmask = 255.255.255.224  
3. broadcast = 140.115.50.191  
4. network address = 140.115.50.160  

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:

1. lo Link encap:Local Loopback  
2. inet addr:127.0.0.1 Bcast:127.255.255.255 Mask:255.0.0.0  
3. UP BROADCAST LOOPBACK RUNNING MTU:2000 Metric:1  
4. RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0  
5. TX packets:24 errors:0 dropped:0 overruns:0  
6. eth0 Link encap:10Mbps Ethernet HWaddr 04:00:23:53:90:21  
7. inet addr:140.115.50.67 Bcast:140.115.255.255 Mask:255.255.0.0  
8. UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1  
9. RX packets:107061 errors:0 dropped:0 overruns:0  
10. TX packets:22060 errors:0 dropped:0 overruns:0  
11. Interrupt:5 Base address:0x290 Memory:d0000d4000  
12. eth1 Link encap:10Mbps Ethernet HWaddr 12:30:51:47:23:85  
13. inet addr:140.115.50.161 Bcast:140.115.50.191 Mask:255.255.255.224  
14. UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1  
15. RX packets:107061 errors:0 dropped:0 overruns:0  
16. TX packets:22060 errors:0 dropped:0 overruns:0  
17. Interrupt:6 Base address:0x350 Memory:d8000db000  
18. 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. 

1. Kernel Routing table 的设定亦加入於 /etc/rc.d/rc.inet1  
2. route add net 140.115.0.0 netmask 255.255.0.0 eth0  
3. route add net 140.115.50.160 netmask 255.255.255.224 eth1  
4. route add default gw 140.115.1.254 metric 1  
5. ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 

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:

1. Destination Gateway Genmask Flags MSS Window Use Iface  
2. 140.115.50.160 * 255.255.255.224 U 1436 0 234 eth1  
3. 140.115.0.0 * 255.255.0.0 U 1436 0 29125 eth0  
4. 127.0.0.0 * 255.0.0.0 U 1936 0 34 lo  
5. default 140.115.1.254 * UG 1436 0 79 eth0  

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

1. ifconfig eth0 140.115.50.170 netmask 255.255.255.224 broadcast 140.115.50.191  
2. route add net 140.115.50.160 netmask 255.255.255.224 eth0  
3. route add default gw 140.115.50.161 metric 1  
4. ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^  

此我们将 Gateway 设为 Router 的 eth1 IP address 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 

此为 Router eth0 介面的 hardware address