Здравствуйте. Значит есть сеть из 5к клиентов. Недавно вылез не очень приятный момент — в центре сети и у нас стоит Brocade RX8 и он начал слать много unknown-unicast пакетов, так как сеть поделена на вланы — то частично это не проблема НО есть спец вланы для белых адресов и т.д. и они растянуты во все стороны сети. Так вот теперь представьте входящий поток на адрес клиента, который бордером не учится и этот поток летит в сторону радио линка на какоето (а так на все) село — канал забит — клиенты злые — печаль…
Задача — превратить баг в фичу. Думал в сторону q-in-q с полноценным клиент-вланом но всякие железяки типа P3310 при включении dot1q перестают пропускать DHCP, ещё они не умеют selective qinq и много подводых костылей в этом роде. Что такое ip-unnambered и как это работает? Если очень в кратце — адрес шлюза + маршрут на интерфейсе. Для нашей задачи нам надо: резать шейпера, раздавать адреса клиентам, добавлять маршруты к клиентам через определенные интерфейсы. Чем все это делать? Шейпер — lisg, dhcp — db2dhcp на двух независимых серверах, на серверах доступа крутится dhcprelay, так же на серверах доступа работает ucarp — для бекапа. А вот как добавлять маршруты? Можно большим скриптом заранее все добавить — но это не трувей. Значит будем городить самописный костыль.
Основателно порывшись в интернете я нашел замечательную библиотеку высокого уровня для c++, которая позволяет красиво снифить траффик. Алгоритм работы программки, добавляющей маршруты следующий — слушаем на интерфейсе арп запросы, если у нас на сервере есть адресс на интерфейсе lo, который запрашивают то добавляем маршрут через этот интерфейс и добавляем статическую запись арп на этот ip — вообщем несколько копипастов, немного отсебятины и готово
#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;
}
}#!/bin/bash
git clone https://github.com/mfontanini/libtins.git
cd libtins
mkdir build
cd build
cmake ../
make
make install
ldconfig
g++ main.cpp -o arp-rt -O3 -std=c++11 -lpthread -ltins
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 — он по сигналу HUP перестравиает таблицы. Почему не использовал нетлинк? Лень просто да и линукс это скрипт на скрипте — так, что все нормально. Ну маршруты маршрутами, что дальше? Дальше нам надо отослать на бордер маршруты, которые есть на этом сервере — тут, в силу тех же устаревших железяк, мы пошли путем наименьшего сопротивления — положили эту задачу на BGP.
password *******
log file /var/log/bgp.log
!
# номер ас-ки, адреса и сети выдуманы
router bgp 12345
bgp router-id 1.2.3.4
redistribute connected
redistribute static
neighbor 1.2.3.1 remote-as 12345
neighbor 1.2.3.1 next-hop-self
neighbor 1.2.3.1 route-map none in
neighbor 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
Продолжаем. Для того, чтобы сервер отвечал на арп запросы необходимо включить прокси арп.
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0.800/proxy_arp
Идем дальше — ucarp. Скрипты запуска сего чуда пишем сами
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"
#!/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
#!/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
Чтобы dhcprelay работал на интерфейсе — ему нужен адресс. По этому на интерфейсах, которые мы используем мы добавим левые адреса — например 10.255.255.1/32, 10.255.255.2/32 и т.д. Как настраивать релей рассказывать не буду — там все просто.
Итак, что мы имеем. Бекап шлюзов, автонастройка маршрутов, dhcp. Это минимальный набор — еще на это все накручивается lisg и у нас уже есть и шейпер. Почему все так длинно и заморочно? Не проще ли взять accel-pppd и вообще юзать pppoe? Нет не проще — люди с трудом пачкорд в роутер впихнуть могут, не говоря уже про pppoe. accel-ppp штука крутая — но нам не зашла — куча ошибок в коде — сыпется, режит криво, и самое печальное то, что если он скрашился — то, людям надо все перезаружать — телефоны красные — вообщем не подошел он. В чем плюс использования ucarp а не keepalived? Да во всем — есть 100 шлюзов, keepalived и одна ошибка в конфиге — не работает все. С ucarp не работает 1 шлюз. По поводу безопасности, мол пропишут себе адреса левые и будут пользоваться на шарика — для контроля этого момента на всех свичах/олтах/базах настраиваем dhcp-snooping + source-guard + arp inspection. Если у клиента не dhpc а статика — acces-list на порту.
Зачем это все делалось? Для уничтожения неугодного нам траффика. Теперь на каждый свич свой влан и unknown-unicast уже не страшен, так как ходить то ему уже только в один порт надо а не во все… Ну и побочные эффекты — стандартизированный конфиг оборудования, большая эффективность распределения адресного пространства.
Как настраивать lisg — это отдельная тема. Ссылки на библиотеки прилагаются. Возможно комуто поможет изложенное выше в реализации своих задач. Версию 6 у нас в сети пока не внедряют — но там будет проблемка — в планах переписать lisg под 6 версию ну и надо будет подправить програмку, что маршруты добавляет.
Linux ISG
DB2DHCP
Libtins
UPD.
Все оказалось немного сложнее… Пришлось написать более-менее нормальный демон. И обойтись без прокси арп. Теперь на арп отвечает мой демон, так же он добавляет-удаляет маршруты на подсети к клиентам, также пришлось научится работать с нетлинком. И выяснилась одна особенность — когда линукс узнает арп на какой либо адрес, то после нахождения интерфейса — он берет первый попавшийся адресс с последнего — на что клиенты не отвечают некоторые — решается с помошью arptables.
Вообщем уже нормальный вариант по ссылке есть — там кстате реализованы прослушивание изменений маршрутов и адресов и добавление удаление маршрута через нетлинк (с последним головная боль была ужасная)
github