Router是什么 #
路由器（Router）是一个用于连接不同网络的设备，它的主要作用是连接不同网络。路由器通常工作在 OSI 模型的第三层（网络层），负责管理数据包的路径选择和转发。
主要特性 #
- IP 转发：Linux 内核支持 IP 包的转发功能，能够将数据包从一个网络接口转发到另一个接口。通过简单的配置可以实现基本的路由器功能。
- 流量控制和管理：Linux 路由器可以使用 tc（Traffic Control）工具来管理网络带宽，限制流量，进行流量优先级排序，防止网络拥塞。
- VPN 支持：Linux 路由器可以通过 OpenVPN、IPsec 等协议实现虚拟专用网（VPN）功能，建立安全的网络隧道，保护数据在公网上传输。
- QoS（服务质量）：可以使用 tc 或类似的工具实现 QoS 功能，优先处理特定类型的网络流量，确保关键应用的带宽和延迟需求得到满足。
- 动态路由协议：Linux 支持动态路由协议，如 OSPF（开放式最短路径优先协议）、BGP（边界网关协议）等。通过使用软件如 Quagga 或 FRRouting（FRR），可以实现复杂的大规模动态路由环境。
- DHCP 和 DNS 服务：Linux 路由器可以配置为 DHCP 服务器，自动为内部网络分配 IP 地址。同时，它也可以运行 DNS 服务（如 dnsmasq），提供 DNS 解析和缓存功能。
工作机制 #
- IP 包的转发：
- Linux 路由器的核心工作机制是 IP 包的转发功能。启用 IP 转发后，Linux 内核会在接收到数据包时根据路由表决定下一跳。
- 内核查找路由表，确定数据包的目的地，并根据路由表中的信息将数据包从一个接口转发到下一个网络。
- 路由表的管理：
- 路由器使用路由表来决定数据包的转发路径。Linux 系统通过
ip route命令可以配置和查看路由表。路由表中包含目标网络、下一跳设备和出口接口等信息。 - 路由表可以通过手动静态配置，也可以通过动态路由协议（如 OSPF 或 BGP）自动更新。
- 动态路由协议：
- 动态路由协议（如 OSPF、BGP）可在多台路由器之间动态交换路由信息。通过 FRRouting 等软件实现，Linux 可以参与动态路由网络，自动调整路由表，适应网络变化。
常见应用场景 #
Linux 路由器通常应用于网络虚拟化中。如：虚拟专用网络（VPN）网关、流量控制和负载均衡、动态路由器和核心路由器。
实现步骤 #
路由器的核心功能是转发数据包，因此需要在 Linux 上开启 IP 转发功能。
- 临时启用 IP 转发（物理机重启后失效）
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
- 永久开启 IP 转发（物理机重启后仍然生效）
修改系统配置
sudo vim /etc/sysctl.conf
将以下内容取消注释或条件
net.ipv4.ip_forward = 1
使配置生效
sudo sysctl -p