路由配置
教学目标
- 了解Linux系统中路由的基本概念和作用
- 掌握静态路由的配置和管理方法
- 熟悉默认路由的设置和使用
- 了解策略路由的原理和应用
- 掌握路由表的查看和管理
- 学会分析和排查路由相关的网络问题
主要知识点
- 路由概述
- 路由表结构
- 静态路由配置
- 默认路由配置
- 策略路由配置
- 路由管理工具
- 路由故障排查
实用案例分析
案例1：路由基本概念和路由表
场景：了解路由的基本概念和查看路由表。
操作步骤：
# 查看当前路由表
ip route show
route -n
# 查看详细路由表信息
ip route show table all
# 查看特定网络的路由
ip route show | grep 192.168.
# 查看路由缓存
ip route show cache
# 查看路由表统计信息
ip -s route show
# 查看策略路由规则
ip rule show
# 查看特定路由表
ip route show table main
ip route show table default案例2：静态路由配置
场景：配置和管理静态路由。
操作步骤：
# 添加静态路由
ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0
route add -net 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.1 dev eth0
# 添加主机路由
ip route add 192.168.2.100 via 192.168.1.1 dev eth0
route add -host 192.168.2.100 gw 192.168.1.1 dev eth0
# 添加网络路由（不同出接口）
ip route add 192.168.3.0/24 via 192.168.1.2 dev eth1
# 查看路由配置
ip route show
# 删除静态路由
ip route del 192.168.2.0/24
route del -net 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0
# 永久配置静态路由（CentOS/RHEL）
vim /etc/sysconfig/network-scripts/route-eth0
# 配置内容示例
192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0
192.168.3.0/24 via 192.168.1.2 dev eth0
# 或使用network-scripts格式
vim /etc/sysconfig/static-routes
# 配置内容示例
any net 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.1
any net 192.168.3.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.2
# 永久配置静态路由（Debian/Ubuntu）
vim /etc/network/interfaces
# 在接口配置后添加路由
iface eth0 inet static
address 192.168.1.100
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.1.1
up route add -net 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.1
down route del -net 192.168.2.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.1
# 重启网络服务使路由配置生效
systemctl restart network # CentOS/RHEL
systemctl restart networking # Debian/Ubuntu
# 查看路由配置是否生效
ip route show案例3：默认路由配置
场景：配置和管理默认路由。
操作步骤：
# 查看当前默认路由
ip route show | grep default
route -n | grep UG
# 添加默认路由
ip route add default via 192.168.1.1 dev eth0
route add default gw 192.168.1.1 dev eth0
# 添加多个默认路由（不同优先级）
ip route add default via 192.168.1.1 dev eth0 metric 100
ip route add default via 192.168.1.2 dev eth1 metric 200
# 查看默认路由
ip route show | grep default
# 删除默认路由
ip route del default via 192.168.1.2 dev eth1
route del default gw 192.168.1.2 dev eth1
# 永久配置默认路由（CentOS/RHEL）
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
# 添加默认网关配置
GATEWAY=192.168.1.1
# 永久配置默认路由（Debian/Ubuntu）
vim /etc/network/interfaces
# 添加默认网关配置
iface eth0 inet static
address 192.168.1.100
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.1.1
# 重启网络服务
systemctl restart network # CentOS/RHEL
systemctl restart networking # Debian/Ubuntu
# 测试默认路由
ping -c 4 google.com案例4：策略路由配置
场景：配置和使用策略路由。
操作步骤：
# 查看当前策略路由规则
ip rule show
# 创建自定义路由表
echo "100 custom" >> /etc/iproute2/rt_tables
# 查看路由表列表
ip route show table all | grep table
# 向自定义路由表添加路由
ip route add default via 192.168.1.2 dev eth1 table custom
ip route add 192.168.3.0/24 via 192.168.1.2 dev eth1 table custom
# 添加策略路由规则
ip rule add from 192.168.1.100 table custom
ip rule add to 192.168.3.0/24 table custom
# 查看策略路由规则
ip rule show
# 查看自定义路由表
ip route show table custom
# 删除策略路由规则
ip rule del from 192.168.1.100 table custom
# 删除自定义路由表中的路由
ip route flush table custom
# 测试策略路由
# 从特定IP地址发送ping
ping -I 192.168.1.100 google.com
# 使用traceroute测试路由路径
traceroute google.com案例5：路由管理和监控
场景：管理和监控路由状态。
操作步骤：
# 查看路由表的统计信息
ip -s route show
# 监控路由表变化
watch -n 1 'ip route show'
# 查看路由缓存
ip route show cache
# 清除路由缓存
ip route flush cache
# 查看ARP缓存
arp -a
ip neigh show
# 清除ARP缓存
ip neigh flush all
# 查看路由相关的系统参数
sysctl -a | grep net.ipv4.route
# 配置路由相关的系统参数
sysctl -w net.ipv4.route.gc_timeout=300
# 查看路由表的内存使用情况
cat /proc/net/route
# 使用mtr工具监控路由路径
mtr google.com
# 使用traceroute工具跟踪路由路径
traceroute google.com
# 使用tracepath工具跟踪路由路径
tracepath google.com案例6：路由故障排查
场景：排查和解决路由相关的网络问题。
操作步骤：
# 检查路由表配置
ip route show
route -n
# 检查网络接口状态
ip link show
ifconfig
# 检查网络接口的IP地址配置
ip addr show
ifconfig
# 检查默认路由配置
ip route show | grep default
# 测试路由连通性
ping -c 4 192.168.1.1
ping -c 4 192.168.2.1
ping -c 4 google.com
# 跟踪路由路径
traceroute 192.168.2.1
traceroute google.com
# 检查ARP缓存
arp -a
ip neigh show
# 检查路由规则
ip rule show
# 检查防火墙规则
iptables -L -n
# 检查SELinux状态
getenforce
# 检查网络配置文件
cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 # CentOS/RHEL
cat /etc/network/interfaces # Debian/Ubuntu
# 检查网络服务状态
systemctl status network
systemctl status NetworkManager
# 重启网络服务
systemctl restart network # CentOS/RHEL
systemctl restart networking # Debian/Ubuntu
# 重置网络接口
ip link set eth0 down
ip link set eth0 up案例7：高级路由配置
场景：配置高级路由功能，如源路由、黑洞路由等。
操作步骤：
# 配置源路由
ip route add 192.168.2.0/24 from 192.168.1.100 via 192.168.1.1 dev eth0
# 配置黑洞路由（丢弃特定网络的流量）
ip route add blackhole 192.168.3.0/24
# 配置 unreachable 路由（返回不可达错误）
ip route add unreachable 192.168.4.0/24
# 配置 prohibit 路由（返回禁止访问错误）
ip route add prohibit 192.168.5.0/24
# 查看特殊路由
ip route show | grep -E 'blackhole|unreachable|prohibit'
# 测试黑洞路由
ping -c 4 192.168.3.1
# 测试 unreachable 路由
ping -c 4 192.168.4.1
# 测试 prohibit 路由
ping -c 4 192.168.5.1
# 删除特殊路由
ip route del blackhole 192.168.3.0/24
ip route del unreachable 192.168.4.0/24
ip route del prohibit 192.168.5.0/24
# 配置路由的MTU
ip route add 192.168.2.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0 mtu 1400
# 查看路由的MTU
ip route show | grep mtu案例8：多路由表配置
场景：配置和管理多个路由表。
操作步骤：
# 查看当前路由表
cat /etc/iproute2/rt_tables
# 添加自定义路由表
echo "100 net1" >> /etc/iproute2/rt_tables
echo "200 net2" >> /etc/iproute2/rt_tables
# 查看更新后的路由表
cat /etc/iproute2/rt_tables
# 向自定义路由表添加路由
ip route add default via 192.168.1.1 dev eth0 table net1
ip route add 192.168.2.0/24 dev eth0 table net1
ip route add default via 192.168.3.1 dev eth1 table net2
ip route add 192.168.4.0/24 dev eth1 table net2
# 查看自定义路由表
ip route show table net1
ip route show table net2
# 添加策略路由规则
ip rule add from 192.168.1.0/24 table net1
ip rule add from 192.168.3.0/24 table net2
# 查看策略路由规则
ip rule show
# 测试多路由表
# 从不同接口发送ping
ping -I eth0 google.com
ping -I eth1 google.com
# 清除自定义路由表
ip route flush table net1
ip route flush table net2
# 删除策略路由规则
ip rule del from 192.168.1.0/24 table net1
ip rule del from 192.168.3.0/24 table net2
# 从路由表文件中删除自定义路由表
# 编辑 /etc/iproute2/rt_tables 文件，删除添加的行课后练习
基础练习：
- 查看和分析系统的路由表
- 配置静态路由
- 配置默认路由
进阶练习：
- 配置策略路由
- 管理多个路由表
- 配置高级路由功能
实践任务：
- 为一个多网段网络设计和配置路由
- 排查路由相关的网络故障
- 测试和验证策略路由的效果
总结
本章节详细介绍了Linux系统中路由的基本概念、配置方法和管理技巧，包括：
- 路由概述：了解路由的基本概念、作用和工作原理
- 路由表结构：掌握路由表的组成和查看方法
- 静态路由配置：熟悉静态路由的添加、删除和管理
- 默认路由配置：掌握默认路由的设置和使用
- 策略路由配置：了解策略路由的原理和应用场景
- 路由管理工具：学会使用各种工具管理和监控路由
- 路由故障排查：掌握路由相关网络问题的分析和解决方法
路由是网络通信的核心组成部分，它决定了数据包的传输路径，对于网络的性能和可靠性具有重要影响。通过本章节的学习，用户可以建立起路由配置和管理的知识体系，提高网络配置的准确性和效率。
在实际工作中，路由配置是网络管理员的重要任务之一，合理的路由配置可以优化网络流量，提高网络性能，确保网络的稳定运行。因此，建议用户在学习过程中注重实践，通过实际操作加深对路由配置的理解和掌握。