IP-Балансировка: объединяем несколько интернет-каналов в один

Содержание

Цели и средства

  • Имеется два или более каналов интернет, работающие на разных интерфейсах
  • Необходимо объединить эти каналы, увеличив общую скорость интернет, что может быть полезно для программ, создающих множественные подключения (Transmission, aMule и т.д.)
  • В руководстве предлагается 3 способа это сделать. Два из них не требуют дополнительного программного обеспечения, третий предполагает использование пакета patch-o-matic-ng (последний способ не проверен автором данного руководства)

Способ 1

  1. Настройка iproute2 : Создать в /etc/iproute2/rt_tables две таблицы для каждого из провайдеров: 
    sudo nano /etc/iproute2/rt_tables
    #
# reserved values
#
255	local
254	main
253	default
0	unspec
#
# local
#
#1	inr.ruhep
101 FreeNet
102 NLine

  2. Создать файл /etc/routing/FreeNet.list в него можно дописывать адреса путь к которым будет идти четко через основного провайдера.
  3. Создать и запустить данный скрипт,предварительно отредактировав переменные: 

    #!/bin/sh
 
################### CONFIG ############
FreeNet="/etc/routing/FreeNet.list"
### Home Network
l_eth=eth2
l_ip=192.168.5.1
l_net=192.168.5.0/24
 
########### Local ISP Network #########
li_net=10.0.0.0/8
 
########### ISP1 ######################
i1_eth=eth0
i1_ip=89.252.20.173
i1_net=89.252.20.0/24
i1_gw=89.252.20.1
 
########### ISP2 ######################
i2_eth=eth1
i2_ip=10.1.2.161
i2_net=10.0.0.0/16
i2_gw=10.1.0.1
 
#########ip route2 tables##############
t1=101
t2=102
#######################################
 
########### Flushing ##################
iptables -t mangle -F NEW_OUT_CONN
iptables -t mangle -F PREROUTING
iptables -t mangle -F OUTPUT
iptables -t mangle -X NEW_OUT_CONN
ip route flush table $t2
ip rule del table $t2
ip route flush table $t1
ip rule del table $t1
ip route flush cache
#######################################
 
iptables -t mangle -N NEW_OUT_CONN
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -j CONNMARK --set-mark 1
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -m statistic --mode random --probability 0.50 -j RETURN
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -j CONNMARK --set-mark 2
 
for file in $FreeNet; do
if [ -f "$file" ]; then
{ cat "$file" ; echo ; } | while read ip_addr; do
if [ "$ip_addr" != "" ]; then
echo "Статическая маршрутизация для $ip_addr"
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -d $ip_addr -j CONNMARK --set-mark 1
fi
done
fi
done
 
iptables -t mangle -A PREROUTING -d $l_net -j RETURN
iptables -t mangle -A PREROUTING -d $li_net -j RETURN
 
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $l_net -m state --state new,related -j NEW_OUT_CONN
iptables -t mangle -A PREROUTING -s $l_net -j CONNMARK --restore-mark
 
iptables -t mangle -A OUTPUT -d $l_net -j RETURN
iptables -t mangle -A OUTPUT -d $li_net -j RETURN
 
iptables -t mangle -A OUTPUT -s $l_net -m state --state new,related -j NEW_OUT_CONN
iptables -t mangle -A OUTPUT -s $li_net -j CONNMARK --restore-mark
 
ip route add $l_net dev $l_eth scope link table $t1
ip route add $i2_net dev $i2_eth scope link table $t1
ip route add $i1_net dev $i1_eth scope link src $i1_ip table $t1
ip route add 127.0.0.0/8 dev lo scope link table $t1
ip route add default via $i1_gw table $t1
 
ip rule add prio 51 fwmark 1 table $t1
ip rule add from $i1_ip table $t1
 
ip route add $l_net dev $l_eth scope link table $t2
ip route add $i1_net dev $i1_eth scope link table $t2
ip route add $i2_net dev $i2_eth scope link src $i2_ip table $t2
ip route add 127.0.0.0/8 dev lo scope link table $t2
ip route add default via $i2_gw table $t2
 
ip rule add prio 52 fwmark 2 table $t2
ip rule add from $i2_ip table $t2
 
ip route flush cache

  4. Это рабочее решение в приниципе для любой Linux системы с версией iptables 1.3.8 и выше.

Способ 2

  1. Создаём папку для скриптов: 
    sudo mkdir /etc/balance

  2. Для начала определим переменные: 

    #!/bin/bash
 
# LAN interface
IF0="eth1"
 
# WAN interface 1
IF1="eth0"
 
# WAN interface 2
IF2="ppp0"
 
IP1="194.9.xx.xx"
IP2="`ip addr show $IF2 | grep inet | awk '{print $2}'`"
 
# gateway 1
P1="194.9.xx.xx"
# gateway 2
P2="195.5.xx.xx"
 
# LAN netmask
P0_NET="192.168.0.0/24"
# WAN1 netmask
P1_NET="194.9.xx.xx/xx"
# WAN2 netmask
P2_NET="195.5.xx.xx/xx"
 
 
TBL1="provider1"
TBL2="provider2"
 
# Realtive weight of channels bandwidth
W1="2"
W2="1"

  3. Добавим в файл /etc/iproute2/rt_tables две дополнительные таблицы маршрутизации: 

    sudo nano /etc/iproute2/rt_tables
    #
# reserved values
#
255	local
254	main
253	default
0	unspec
#
# local
#
#1	inr.ruhep
1 provider1
2 provider2

  4. Теперь напишем скрипт, который будет прописывать все необходимые маршруты и правила файрвола: 

    sudo nano /etc/balance/routing.sh
    #!/bin/bash
 
. /etc/balance/vars
 
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
 
 
ip route add $P1_NET dev $IF1 src $IP1 table $TBL1 > /dev/null 2>&1
ip route add default via $P1 table $TBL1 > /dev/null 2>&1
ip route add $P2_NET dev $IF2 src $IP2 table $TBL2 > /dev/null 2>&1
ip route add default via $P2 table $TBL2 > /dev/null 2>&1
 
ip route add $P1_NET dev $IF1 src $IP1 > /dev/null 2>&1
ip route add $P2_NET dev $IF2 src $IP2
 
ip route add default via $P1 > /dev/null 2>&1
 
ip rule add from $IP1 table $TBL1 > /dev/null 2>&1
ip rule add from $IP2 table $TBL2 > /dev/null 2>&1
 
 
ip route add $P0_NET dev $IF0 table $TBL1 > /dev/null 2>&1
ip route add $P2_NET dev $IF2 table $TBL1 > /dev/null 2>&1
ip route add 127.0.0.0/8 dev lo table $TBL1 > /dev/null 2>&1
ip route add $P0_NET dev $IF0 table $TBL2 > /dev/null 2>&1
ip route add $P1_NET dev $IF1 table $TBL2 > /dev/null 2>&1
ip route add 127.0.0.0/8 dev lo table $TBL2 > /dev/null 2>&1
 
iptables -t nat -F POSTROUTING
iptables -t nat -A POSTROUTING -s $P0_NET -o $IF1 -j MASQUERADE
iptables -t nat -A POSTROUTING -s $P0_NET -o $IF2 -j MASQUERADE

    Этот набор команд обеспечивает маршрутизацию ответов через интерфейс, на котором был получен запрос, а так же маскарадинг на обоих интерфейсах.

  5. Теперь напишем скрипт, который будет определять, работатет ли тот или иной канал и соответственно менять записи шлюза по умолчанию. 

    sudo nano /etc/balance/check.sh
    #!/bin/bash
 
. /etc/balance/vars
 
OLDIF1=0
OLDIF2=0
 
. /etc/balance/routing.sh
while true; do
 
 
ping -c 3 -s 100 $P1 -I $IF1 > /dev/null
if [ $? -ne 0 ]; then
echo "Failed IF1!"
NEWIF1=0
else
NEWIF1=1
fi
 
ping -c 3 -s 100 $P2 -I $IF2 > /dev/null
if [ $? -ne 0 ]; then
echo "Failed IF2!"
NEWIF2=0
else
NEWIF2=1
fi
 
if (( ($NEWIF1!=$OLDIF1) || ($NEWIF2!=$OLDIF2) )); then
echo "Changing routes"
 
if (( ($NEWIF1==1) && ($NEWIF2==1) )); then
echo "Both channels"
ip route delete default
ip route add default scope global nexthop via $P1 dev $IF1 weight $W1 \
nexthop via $P2 dev $IF2 weight $W2
elif (( ($NEWIF1==1) && ($NEWIF2==0) )); then
echo "First channel"
ip route delete default
ip route add default via $P1 dev $IF1
elif (( ($NEWIF1==0) && ($NEWIF2==1) )); then
echo "Second channel"
ip route delete default
ip route add default via $P2 dev $IF2
fi
 
else
echo "Not changed"
fi
 
OLDIF1=$NEWIF1
OLDIF2=$NEWIF2
sleep 3
done

    Работу канала проверяем пингуя шлюз, и если нет ответа на 3 пинга подряд — мы считаем, что канал упал, и соответственно исключаем его из таблицы маршрутизации.Таким образом, если работают оба канала: 

    ip route
195.5.xx.xx dev ppp0 proto kernel scope link src 95.133.xx.xx
194.9.xx.xx/xx dev eth0 proto kernel scope link src 194.9.xx.xx
192.168.0.0/24 dev eth1 proto kernel scope link src 192.168.0.75
default
nexthop via 194.9.xx.xx dev eth0 weight 2
nexthop via 195.5.xx.xx dev ppp0 weight 1

    Итого имеем два шлюза, первый с весом 2 и второй с весом 1. Тоесть через первый канал пойдет в два раза больше трафика, чем через второй.Для того, чтобы изменить эти скрипты под ваши нужды необходимо настроить значения в файле vars, остальные скрипты практически не требуют настройки.

Способ 3

В следующем примере понадобится пропатченное ядро Linux с поддержкой ROUTE и модулей nth или random.Эти модули предоставляются пакетом patch-o-matic-ng,который нужно скачать с репозитория subversion .О том,как пропатчить ядро и установить требуемый пакет,смотрите прилагающуюся документацию к нему.

Установка

В следующем примере будем считать,что имеется три разных интефейса:

  • eth0: Проводное соединение, 192.168.1.0/24, шлюз 192.168.1.1, канал по умолчанию.
  • eth1: Беспроводное соединение 1, 172.16.0.0/16, шлюз 172.16.0.1
  • rausb0: Бесроводное соединение 2, 192.168.0.0/24, шлюз 192.168.0.1

Мы будем использовать connmark для привязки соединений к конкретному интерфейсу,чтобы определённые пакеты были жёстко привязаны к интерфейсу и шли только через него.Балансировка может быть сделана с помощью модуля nth ,а также random.Мы рассмотрим оба случая,Вы выбирайте тот,который вам больше нравится.

  • Сначала общие команды для обоих методов:
    # FIXME (тут нужен точный перевод)
# prevent incoming packets on masqueraded connections from being dropped 
# as "martians" due to the destination address being translated before the
# rp_filter check is performed
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/rp_filter
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/rausb0/rp_filter
 
# FIXME (тут нужен точный перевод)
# Load protocol-specific connection tracking modules so that new connections
# associated with existing connections have state "RELATED" and inherit the
# same connmark.
modprobe ip_conntrack_ftp
 
# Маскарадинг для исходящих соединений на второстепенных интерфейсах
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1   -s ! 172.16.0.0/16  -m state --state NEW,RELATED -j MASQUERADE
iptables -t nat -A POSTROUTING -o rausb0 -s ! 192.168.0.0/24 -m state --state NEW,RELATED -j MASQUERADE
 
# Создаём цепочку,обрабатывающую новые исходящие соединения
iptables -t mangle -N NEW_OUT_CONN
 
# Пропустить соединения,которые мы хотим,чтобы шли всегда через проводное соединение
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -d 192.168.1.0/24 -j RETURN
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -p tcp -m multiport --destination-ports 21,22,80,443,6667 -j RETURN
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -p udp --dport 53 -j RETURN
 
# новые исходящие соединения проходят через вышеуказанную цепочку правил
iptables -t mangle -A OUTPUT -o eth0 -m state --state NEW -j NEW_OUT_CONN
 
# шлём пакеты через выбранный интерфейс
iptables -t mangle -A OUTPUT -m connmark --mark 2 -j ROUTE --gw 172.16.0.1 --continue
iptables -t mangle -A OUTPUT -m connmark --mark 3 -j ROUTE --gw 192.168.0.1 --continue

  • Метод с помощью random: 

    # 34%  от времени идём через канал по умолчанию
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -j CONNMARK --set-mark 0
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -m random --average 34 -j RETURN
 
# примерно 33% от времени идём через eth1 (50% от оставшейся вероятности)
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -j CONNMARK --set-mark 2
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -m random --average 50 -j RETURN
 
# иначе (примерно 33% от времени) идём через rausb0
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -j CONNMARK --set-mark 3

  • Метод с помощью nth: 

    # Каждое первое из трёх соединений идёт через канал по умолчанию
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -j CONNMARK --set-mark 0
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -m nth --counter 1 --every 3 --packet 0 -j RETURN
 
# Каждое второе из трёх соединений идёт через eth1
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -j CONNMARK --set-mark 2
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -m nth --counter 1 --every 3 --packet 1 -j RETURN
 
# Каждое третье из трёх соединений идёт rausb0
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -j CONNMARK --set-mark 3
iptables -t mangle -A NEW_OUT_CONN -m nth --counter 1 --every 3 --packet 2 -j RETURN

  • Предусмотрим случай,когда один из интерфейсов перестаёт работать (на Debian-системах нужно положить этот скрипт в папку /etc/network/if-down.d/ и сделать его исполняемым (chmod +x)): 

    #!/bin/sh
 
if [ "$IFACE" = "eth1" ]; then
  iptables -t mangle -D OUTPUT -m connmark --mark 2 -j ROUTE --gw 172.16.0.1 --continue 2>/dev/null
fi
 
if [ "$IFACE" = "rausb0" ]; then
  iptables -t mangle -D OUTPUT -m connmark --mark 3 -j ROUTE --gw 192.168.0.1 --continue 2>/dev/null
fi
 
exit 0

  • Теперь скрипт в случае,если интерфейс заработал снова (на Debian-системах нужно положить этот скрипт в папку /etc/network/if-up.d/ и сделать его исполняемым (chmod +x)): 

    #!/bin/sh
 
if [ "$IFACE" = "eth1" ]; then
  iptables -t mangle -A OUTPUT -m connmark --mark 2 -j ROUTE --gw 172.16.0.1 --continue 2>/dev/null
fi
 
if [ "$IFACE" = "rausb0" ]; then
  iptables -t mangle -A OUTPUT -m connmark --mark 3 -j ROUTE --gw 192.168.0.1 --continue 2>/dev/null
fi
 
exit 0

Ссылки

Оригиналы статей:

  1. http://forum.0day.kiev.ua/index.php?showtopic=129574
  2. http://habrahabr.ru/blogs/linux/54748/
  3. http://tetro.net/misc/multilink.html

Обсуждение

Для обсуждения проблем,связанных с данным руководством,предлагаем Вам создать тему на форуме http://forum.ubuntu.ru (не забудьте,пожалуйста,обновить данную статью и добавить тут ссылку на обсуждение)

, , , , , , ,

© 2018 Ubuntu-ru — Русскоязычное сообщество Ubuntu Linux.
© 2012 Canonical Ltd. Ubuntu и Canonical являются зарегистрированными торговыми знаками Canonical Ltd.