Linux 作为一种新近崛起的操作系统,由于其性能稳定,源码开放及价格方面的优势而逐渐被广大用户所接受。现在Linux的主要用武之地在于服务器领域,但是,经过适当的配置之后,它还可以担当互联网的物理基石--路由器这一重要角色。
路由器是通信子网中的通信节点,每个路由器都计算并维护一张路由表,并据此指导数据报前往最佳路径中的下一站,这便是所谓的路由。这样,经过互联网上所有路由器的通力合作,数据报就能够沿着一条"最佳"路径到达目的地。在 GNU 软件 Zebra 的协助下,我们可以将 Linux 机器打造成一台功能完备的路由器,它能够同时支持 RIPv1、 RIPv2、RIPng、OSPFv2、OSPFv3、BGP - 4 和 BGP - 4+ 等诸多 TCP/IP 协议。现在我们首先了解一下 OSPF 和 BGP 协议的运行模式和基本原理,然后介绍 Zebra 的安装配置方法,让你的 Linux 机器变成支持 OSPF 与 BGP 的路由器。
[size=16]BGP/OSPF 概述[/size]
如今,许多公司都建有多个网络,如果这些网络的类型不尽相同,则需要用路由器进行互联。路由器是与两个或两个以上的网络连接的计算机,它根据路由协议生成并维护一个路由表,并按照该路由表中的信息转发包。这些路由器对公司内部的网络结构了如指掌,知道将分组送到目的地的全部细节,但对于其他公司的网络结构并不了解。像这样"在同一机构下管理的一系列路由器和网络"被称为自治系统(AS)。由不同机构掌管的自治系统,可以采用不同的路由选择算法;但同一自治系统内的所有路由器都使用同一路由协议,以便于自治系统内部各个路由器互换路由信息来维持相互的连通性。每一个自治系统都有一个16位的"自治系统(AS)编号"作为标志,就像 IP 地址一样,它是由专门机构来分配的。
自治系统内的路由器称为"内部网关",所用的协议称为"内部网关协议"。内部网关协议大体上分为两类,一类是距离向量协议,如 RIP,EIGRP 协议;另一类是链路状态协议如 OSPF 协议。链路状态路由协议与距离向量协议的不同之处在于,采用链路状态路由协议的路由器不是交换到达目的地的距离,而是维护一张网络拓扑结构图。然后用数据库表示该图,其中的表项对应网络的一条链路。路由器根据数据库的信息计算出"最佳路由",由此指导包的转发。当网络拓扑结构发生变化时,只需将相应纪录而非整个数据库通知其他节点。各路由器做出相应修改并重新计算路由后,就可以继续正常工作。
因为"开放式最短路径优先协议"的文档必须公开发表,所以它是"开放式的"(Open);又因为它采用"最短路径优先"(SPF)算法来计算一个节点到所有其它节点间的最短路径,故名为 OSPF。OSPF 具有支持多重度量制式和多重路径等诸多优点,因此成为因特网上推荐使用的内部网关协议,RIP 却由于自身的局限性而被打入冷宫。现在,在性能上唯一能够与 OSPF 相匹敌的内部网关协议便是 EIGRP--Cisco 的一个专有协议,但 OSPF 的"开放"本身就是一个响亮的招牌,因为谁也不想受制于某家供应商。
前面提到,自治系统内的路由器不必知道其他自治系统的内部结构细节,从而有效地节约了路由器的内存和 CPU 时间,并提高了网络带宽的利用率。但是,如果想与其他公司(自治系统)通信时该怎么办呢?很简单,我们可以在自治系统内指定一个与其他自治系统相连的路由器为"外部网关",通过它进入其他自治系统。该路由器使用的协议叫做"外部网关协议",如边界网关协议(BGP)。相邻的两个网关必须首先互换"邻机探测"报文,协商是否愿意成为"邻机"。成为邻机则意味着两个自治系统同意中转双方的通信流。同意后,两个邻机互换"邻机可达性报文",来监督他们之间的链路的工作情况。接下来便是最重要的工作,用"网络可达性报文"来交换通过各邻机所能到达的网络的信息,从而实现自治系统之间的连通性。在外部网关的眼里只由外部网关和连接他们的链路,如此以来,自治系统内的通信由内部网关处理,自治系统之间的通信交由外部网关处理--一个分级路由的景象已经展现在我们面前,实际上,因特网正是由大量自治系统组成的。
[size=16]建立一个高级路由器[/size]
许多人对路由器感到比较陌生,事实上作为一个防火墙使用的 Linux 系统已经是一个路由器了,只不过还有点"简陋"而已。然而,我们的目标是用 Linux 打造一个"高级"路由器,它必须能够利用动态路由协议(上文提到的协议皆为动态路由协议)工作。这些协议能够使路由器互换相关信息,从而共享穿越网络时所用的那些路径--路由。这一点对于大型网络(比如 Internet)而言是"异常"重要的,因为此时再用静态路由(也就是人工计算设置路由)是根本不现实的。
举例来说,即使在比较理想--即不考虑路由的变化的情况下,一个边界网关协议(BGP)路由表也至少包含 100,000 条以上的表项。这时,手工建立这样的静态路由是难以忍受的。很明显,即使我们的网络小于 Internet--比如一个大型公司网络,我们还是更加喜欢动态路由协议。
外部网关协议 BGP 通常作为 Internet 的骨干使用,而其它的协议(如 OSPF)则适于小型的互连网络。开放式最短路径优先(OSPF)协议是一个应用最广的内部网关协议(IGP)。Zebra 是一个开放源代码程序包,通过它你可以在 Linux 上运行 BGP 与 / 或 OSPF。
[size=16]安装 Zebra[/size]
你既可以从 Zebra.org 网站下载 Zebra 的最新源程序,也能从 Redhat 和 Debian 中获得它,但不一定是最新版的。从源代码中进行软件安装,你就会发现使用的是一些普通的安装过程。简介如下:
./configure make make install
配置脚本会搜索系统上已经安装的 IP 栈并且自动地设置成支持他们。当前,IP 栈很可能仅仅是指 IPv4,但是 IPv6 用户也不用担心,因为 Zebra 也会发现并且支持它。
程序安装之后,还可能必须在 /etc/services 中增加一些命令行。Zebra 的守护程序在他们自己的虚拟终端连接(VTY)下运行,所以你的系统必须知道这些虚拟终端连接。这里是你应该增加的一些连接∶
zebrasrv 2600/tcp # zebra service zebra 2601/tcp # zebra vty ripd 2602/tcp # RIPd vty ripngd 2603/tcp # RIPngd vty ospfd 2604/tcp # OSPFd vty bgpd 2605/tcp # BGPd vty ospf6d 2606/tcp # OSPF6d vty
[size=16]配置 Zebra[/size]
如果你已经熟悉 Cisco IOS,那你就能在短时间内掌握 Zebra,因为你会发现两者极为相似。Zebra 的每个守护程序使用一个单独的 VTY,这些 VTY 可以通过一个远程登录会话进行动态配置。所以,如果你需要设置 OSPF,简单地远程登录到该 Linux 上 2604 端口;为了修改内核的路由表或设置路由协议间的再分发,你可以远程登录到端口 2601,该 Zebra 守护程序充当内核管理器,管理其他的守护程序和系统本身之间的通信。
现在介绍如何在一个服务器上创建和运行 OSPF 和 BGP。Zebra 的守护程序运用纯文本文件储存它们的配置。对于 OSPF/BGP 路由器,将用到三个文件∶zebra.conf、ospfd.conf 和 bgpd.conf。举例来说,zebra.conf 文件可能会是这样:
! Zebra configuration saved from vty ! 2002/02/28 01:46:12 ! hostname LinuxRouter /*主机名为 LinuxRouter*/ password zebra /*口令为 zebra*/ enable password z3bRa /*进入特权模式时的口令为 z3bRa */ log file /var/log/zebra/zebra.log /*日志文件的地址*/ ! interface eth0 /*以太接口 eth0*/ description Interface to External Network/*对接口的描述*/ ip address 10.0.0.1/24 /*该接口的 IP 地址*/ ! interface eth1/*以太接口 eth0*/ description Interface to Internal Network/*对接口的描述*/ ip address 192.168.66.1/24/*该接口的 IP 地址*/
这里的感叹号充当注解标识或分隔符。尽管存在大量不同的网络接口类型(Ethernet、ISDN 等等),但只要是 Linux 内核能够辨认的网络接口类型,Zebra 都可以使用。
子网掩码都带有网络位的位数(例如/24),默认掩码则不然(比如 255.255.255.0)。注意存在两个口令,一个用于用户模式而另一个用于特权模式。这不仅有利于向非管理员提供访问权限,而且对于创建路由服务器或者路由探测镜也是非常重要的。所有 BGP 管理员都知道,这些探测镜是调试路由问题的关键,因为他们能够使你就象从一个外部 AS( AS代表自治系统)一样查看路由。 BGP 路由需要用到 AS 编号,AS 编号是一些由 ARIN (美国互联网络号码注册机构)控制的注册号码。
下一步将启动一些必要的程序。用以下命令完成∶
/usr/sbin/zebra -dk /usr/sbin/ospfd -d /usr/sbin/bgpd -d
第一个命令,启动 zebra,该守护程序实际上用来更新内核的路由表。-dk 告诉该程序作为一个守护程序运行(d),它的大部分时间在后台运行。k 是另外的一个选项,告诉 Zebra 维护所有已配置的路由。它用来保证在你测试 Zebra 的时候不会意外地删除路由表。一般情况下,设置路由和接口,需要将 ifconfig 和 route 这两个命令配合使用。而 Zebra 完全可以替代这种路由管理方式,使用起来更为简洁。
[size=16]设置OSPF[/size]
至此,基本的服务已经具备,现在让我们 Telnet 到本地机器的 2604 端口,开始配置 OSPF。为进入特权模式,键入 enable (正如在Cisco IOS 中一样),然后键入特权模式口令。接下来,用 configuration terminal 命令切换到配置模式。值得一提的是 Zebra 也能接受命令缩写形式,这与 Cisco 极为相似,如 configuration terminal 可以简写为 config t,这大大缩短了输入时间,使用起来更为方便。另外,如果输入 list 和 ?,它将显示一个当前可用命令的清单,并附有一些简略解释。除此之外,还可以键入 tab 用于命令的自动完成。这就是说,如果你想键入命令 clock,只要键入前两个字母 cl 然后按 tab 键,机器就会自动"补全"这条命令--前提是你键入的字符足以唯一地确定这条命令。这是一个很好的功能,尤其是当你习惯于这种用法时。
接下来,我们还需要告诉守护程序将通过 OSPF 广播哪些网络以及相关的域(area)。OSPF 的可伸缩性允许它支持多个域。键入 router ospf 开始配置 OSPF,然后键入 network 192.168.66.0/24 area 0。这告诉路由器,我们将使用 OSPF 广播一个子网掩码为 255.255.255.0 的 192.168.66.0 网络。
在本例中,我们让 eth0 接口变成一个被动(passive)接口,以便使它不能发送路由更新。这对于实验是非常重要的,因为在那个方向上的其他的路由器可能监听到发送的路由更新,将接口变成一个被动(passive)接口,从而有效的避免扰乱网络的正常运行。为此,键入命令 passive - interface eth0。如果打算将此路由器作为工作路由器使用时,就没有这个必要了。一旦你完成修改,用 end 命令从配置模式中退出,然后用 write file 命令保存。这里是一个快照:
labrat:~# telnet 0 2604 /*Telnet 到本地机器的 2604 端口*/ Trying 0.0.0.0... Connected to 0. Escape character is '^]'. /*用 '^]'退出该会话*/ Hello, this is zebra (version 0.84b) Copyright 1996-2000 Kunihiro Ishiguro User Access Verification Password: /*在此键入口令,如 zebra*/ ospfd>; enable/*进入特权模式*/ Password: /*输入特权模式口令,如 z3bRa*/ ospfd# configure terminal /*从终端配置路由器*/ ospfd(config)# router ospf /*配置 OSPF*/ ospfd(config-router)# network 192.168.66.0/24 area 0 /*通过 OSPF 广播网络 network 192.168.66.0,/24 指出子网掩码为 24 位,area 0 指出该网络所在的域*/ ospfd(config-router)# passive-interface eth0 /*将 eth0 接口设置成一个被动(passive)接口*/ ospfd(config-router)# end /*退出配置模式*/ ospfd# write file /*保存修改*/ Configuration saved to /etc/zebra/ospfd.conf
请记住,为了让 OSPF 或 BGP 在某接口上工作,那么该接口必须处于"运行"状态。为手工运行一个接口,登录到端口 2601 并且在该接口上执行 no shut 命令。
[size=16]建立 BGP[/size]
BGP 与 OSPF 的配置大致相同。开始,打开一个远程登录会话到端口 2605。之后执行 configure terminal,输入 router bgp <AS #_>; 进入 BGP 配置模式。如前所述,BGP 使用 AS 编号建立邻机关系并路由通信流。在我们的试验中,我们将使用一个范围在 64512 到 65534 之间的私有 AS 号码(换句话说,该号码旨在机构内部有效,而在因特网上无效)。用 network 命令设置由 BGP 广播的那些网络,如 network 192.168.66.0/24.。与 OSPF 不同的是,BGP 邻机必须静态指定。如同下述∶neighbor <neighbor IP>; remote-as <remote AS #>;。这里是一个范例:
labrat:~# telnet 0 2605 Trying 0.0.0.0... Connected to 0. Escape character is '^]'. Hello, this is zebra (version 0.84b) Copyright 1996-2000 Kunihiro Ishiguro User Access Verification Password: bgpd>; enable Password: bgpd# configure terminal bgpd(config)# router bgp 65530 /*配置 BGP,65530 是自治系统编号。也就是将该系统配置成自治系统 65530 上的外部网关*/ bgpd(config-router)# network 192.168.66.0/24 /*由 BGP 广播的网络*/ bgpd(config-router)# neighbor 10.0.0.5 remote-as 65531 /*静态指定自治系统 65531 上 IP 地址为 10.0.0.5 的路由器为本机的邻机*/ bgpd(config-router)# end bgpd# write file Configuration saved to /etc/zebra/bgpd.conf
对于 OSPF 和 BGP,有大量选项可用,限于篇幅不能在此一一介绍。对于每个协议,我建议在实际使用之前,不妨先研究一番。为此,可以参考 GNU Zebra 文档,它会给你提供许多帮助。
[size=16]结束语[/size]
在网络中,路由通信流的方法有若干种。就路由器而论,虽然有用各种硬件可用,但是费用较高--人们自然就会想到运行一个用 Linux 系统构筑的功能丰富的路由器作为代替。Zebra 路由守护程序已经使这一切变为现实。因为支持 IPv4、IPv6 和其它各式各样的协议,所以 Zebra 能够满足我们所有的路由需求。它还有一个好处就是,因为 Cisco IOS 和 Zabra 极为相似,如果你以前在 Cisco IOS 环境中工作,可以轻松的过渡到 Zebra 系统;同时,使用 Zebra 也能让你积累起丰富的类似于使用 Cisco IOS 路由器的经验和知识。
[size=16]作者简介:[/size]
韩波,自由撰稿人,有近十年的 C 语言编程经验,主要感兴趣的领域为 TCP/IP 协议以及 Linux 内核。个人认为自由撰稿人的价值在于:在不影响问题实质的前提下,用一种通俗的,易于理解的方式来阐述自己的见解。您可以通过 Email:[email protected] 与他取得联系。
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Zebra 是一个开源的 TCP/IP 路由软件,同 Cisco Internet 网络操作系统(IOS)类似。它灵活而且具有强大的功能,可以处理路由信息协议(RIP)、开放式最短路径优先协议(OSPF)和边界网关协议以及这些协议的所有变体。本文介绍了作者安装 Zebra 并且使之与真正的 Cisco 路由器配合来动态地管理路由。
动态、健壮的路由对于 Internet 网络来说极其重要,因此任何一个初涉此领域的网络工程师不仅需要理解路由的概念,而且要有能力在真正的环境下驾驭它。但是,路由领域由高端网络设备供应商(比如 Cisco)提供的产品一统天下,这就意味着对于大多数人来说,只能在学校或者实验室环境中才能学习路由,而且还要一直受到实践时间和实践条件的困扰。
我们在组织一门关于 TCP/IP 路由的课程时就遇到了这样的困难。在一个小型的测试环境下,我们想演示在使用路由信息协议(RIP)和开放式最短路径优先协议(OSPF)时各种不同的负载平衡情形。但是,我们手头上的 Cisco 路由器数量有限。不过我们有一些 PC 机可以使用,于是我们开始想办法用 Linux 来仿真 Cisco 路由器以解决这个问题。
开始时我们尝试使用传统的路由和网关守护进程来构建我们的测试网络,但我们很快就发现对它们进行配置比较困难,而且它们的能力有限,我们的工作得不偿失。于是我们决定尝试使用更先进的方法来完成我们的测试网络,很幸运,我们找到了 Zebra。
什么是 Zebra?
Zebra 是一个 TPC/IP 路由软件,支持 BGP-4、BGP-4+、OSPFv2、OSPFv3、RIPv1、RIPv2 和 RIPng。它的发行遵循 GNU 通用公共许可协议,可以运行于 Linux 以及其他一些 Unix 变体操作系统上。Zebra 是那些系统最新的发行版本中的路由软件。最新版本的 Zebra 以及文档可以从 GNU Zebra 网站上下载(参阅 参考资料中的链接)。
最初的 Zebra 软件包由 Kunihiro Ishiguro 和 Yoshinari Yoshikawa 于1996年完成。现在,这个软件包主要由 IP Infusion――CTO 是 Ishiguro 先生――在多名网络工程师以及开源志愿者的帮助下来维持。
Zebra 的设计独特,采用模块的方法来管理协议。可以根据网络需要启用或者禁用协议。
Zebra 最为实用的一点是它的配置形式同 Cisco IOS 极其类似。尽管它的配置与 IOS 相比还是有一些不同,但是这对于那些已经熟悉 IOS 的网络工程师来说在这种环境下工作将相当自如。
虽然 Zebra 的版本还没有到 1.0――作者完成本文时版本到了 0.93b――但这个产品对于需要核心路由器的小型网络来说已经足够了。 [请注意本文中所用到的是版本 0.93b,新的版本的安装与配置可能会有所差异。-编辑注]


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安装 Zebra
我们的 Zebra 测试平台是一台旧的但是依然很好用的 ThinkPad X20,其运行的是 Red Hat Linux 9。ThinkPad 有一个内置的以太网接口,我们又给它加了一块 PCMCIA 以太网卡,使之可以完成路由器的功能。在安装 Zebra 之前,我们确认两块网卡都已经被 Linux 认出并且正常工作。
在 Red Hat 9 中已经附带了 Zebra-0.93b 的 RPM 安装包。这个版本与 Zebra 网站上提供的版本相同,因此我们决定直接使用它,而不再去从网上下载并自己编译。Zebra RPM 将安装二进制文件、脚本和配置文件,以及必需的手册、例子和文档文件。
Zebra 基本配置
zebra 守护进程是实际的路由管理者,控制着其他模块;而且用户主要通过它进行交互。我们最先需要配置 Zebra 守护进程,对应的配置文件是 /etc/zebra/zebra.conf。
Zebra RPM 包中有一个完整的配置文件样例。不过,就最简化的情形来说,我们实际上只需要创建一个包含以下几行的 /etc/zebra/zebra.conf 文件:
清单 1.一个最简的 Zebra 配置文件
hostname speedmetal password zebra enable password zebra
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hostname 指定了当您进入交互式配置方式时的路由器名。它可以是任何一个标识,不一定要和机器的主机名相同。
password 指定了登录进入交互式 Zebra 终端时需要的密码。
enable password 指定了当您想要改变配置时以较高级别身份访问 Zebra 所需要的密码。
创建了 /etc/zebra/zebra.conf 文件以后,我们现在可以执行下面的命令来启动 zebra 守护进程:
# service zebra start
现在通过 telnet 到我们的机器的 2601 端口就可以进入 Zebra 交互式会话。
清单 2. 一个 Zebra 会话样例
[root@speedmetal zebra]# telnet 127.0.0.1 2601 Trying 127.0.0.1... Connected to 127.0.0.1. Escape character is '^]'. Hello, this is zebra (version 0.93b). Copyright 1996-2002 Kunihiro Ishiguro. User Access Verification Password: zebra speedmetal> enable Password: zebra speedmetal# ? configure Configuration from vty interface copy Copy configuration debug Debugging functions (see also 'undebug') disable Turn off privileged mode command end End current mode and change to enable mode. exit Exit current mode and down to previous mode help Description of the interactive help system list Print command list no Negate a command or set its defaults quit Exit current mode and down to previous mode show Show running system information terminal Set terminal line parameters who Display who is on vty write Write running configuration to memory, network, or terminal speedmetal#
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在交互式终端中操作很简单。要获得可用命令的提示,您可以在任何时刻按 ?键,然后命令的选项就会出现在屏幕上。如果您正在构建您自己的 Zebra 路由器,而且您有配置 Cisco 路由器的经验的话,您会觉得这个配置过程非常熟悉。
到现在为止,还只有 Zebra 被配置好并且运行起来了,但是还没有任何其他的协议。接下来将开始配置的实质内容,我们将向您介绍我们的这一过程。
MRLG 的配置和使用
Multi-Router Looking Glass,简称 MRLG,由 EnterZone 的 John Frazier 开发,是一个基于 Web 的工具,可以用来显示 Zebra 识别出来的接口和路由。MRLG 其实仅仅是 Zebra shell 的一个 Web 界面,只能使用有限的命令集,但是在我们的测试过程中,我们发现使用它是显示路由的一个快速而有效的途径。所以,在开始配置 Zebra 协议之前,我们先向您介绍如何安装 MRLG。
MRLG 需要 Net::Telnet Perl 软件包的支持才能与 Zebra shell 通信。不过,这个软件包没有包含在常规的 Red Hat 9 发行版本中,所以我们只好自己去下载它(参阅 参考资料中的链接)。
由于 MRLG 是作为一个 CGI 应用程序来运行,因此我们还需要安装一个 Web 服务器。如果您是自己在尝试这些事情,您可以直接使用 Red Hat 9 自带的 httpd RPM。
我们将 /usr/share/doc/zebra-0.93b/tools 目录中的 mrlg.cgi 文件拷贝到 /var/www/cgi-gin 目录下。然后,我们修改 mrlg.cgi 文件的第36行,将
$url="http://www.sample.com/mrlg.cgi";
修改为:
$url="http://127.0.0.1/cgi-bin/mrlg.cgi";
我们还修改了第168行到第174行的部分内容,如下所示:
if ($Form{'router'} eq 'router1') { $server = '127.0.0.1'; $login_pass = 'zebra'; $bgpd = "2605"; $zebra = "2601"; $full_tables=1;
为了访问 MRLG,将浏览器定向到 http://127.0.0.1/cgi-bin/mrlg.cgi。
图 1. Multi-Router Looking Glass


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基本的实验室配置
我们的实验室配置包括两个 Cisco 3620 路由器和一个 ThinkPad X20(有一个内置的以太网接口和一个 Home-and-Away PCMCIA 以太网卡)。两个路由器通过串行线联接起来,并且每个路由器通过以太网连接到 ThinkPad。见我们的连接图:
图 2. 实验室连接图
使用 Zebra 配置接口
我们首先从 RIP 协议开始讲述使用 Zebra 来管理路由。如前所述,我们已经在 ThinkPad 上安装了 Zebra。由于我们在 ThinkPad 上还需要另一个网络接口,我们安装了一个虚拟的网络设备,如下:
# modprobe dummy # ifconfig dummy0
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我们 telnet 到 Zebra 端口来开始配置。我们按照以下顺序与 Zebra 会话:
清单 3. 配置 IP 接口
User Access Verification Password: zebra speedmetal> enable Password: zebra speedmetal# configure terminal speedmetal(config)# interface eth0 speedmetal(config-if)# ip address 192.168.2.1/30 speedmetal(config-if)# quit speedmetal(config)# interface eth1 speedmetal(config-if)# ip address 192.168.1.1/30 speedmetal(config-if)# quit speedmetal(config)# interface dummy0 speedmetal(config-if)# ip address 10.0.2.1/24 speedmetal(config-if)# write Configuration saved to /etc/zebra/zebra.conf speedmetal(config-if)# end speedmetal# show run Current configuration: ! hostname speedmetal password zebra enable password zebra ! interface lo ! interface eth0 ip address 192.168.2.1/30 ! interface dummy0 ip address 10.0.2.1/24 ! interface eth1 ip address 192.168.1.1/30 ! ! line vty ! end
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要注意的是我们没有用常规的方法设置 ThinkPad 的 IP 地址;而是通过 Zebra 来设置它们。这些设置保存在 /etc/zebra/zebra.conf 配置文件中,因此每次当 Zebra 服务启动时,这些设置就会生效。
Zebra.conf 文件中由 Zebra 修改的部分如下:
清单 4. 由 Zebra 修改过的 /etc/zebra/zebra.conf 文件
! ! Zebra configuration saved from vty ! 2003/08/20 00:07:51 ! hostname speedmetal password zebra enable password zebra ! interface lo ! interface eth0 ip address 192.168.2.1/30 ! interface dummy0 ip address 10.0.2.1/24 ! interface eth1 ip address 192.168.1.1/30 ! ! line vty !
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我们还可以用 MRLG 来检查接口的状态,方法是:选择默认值,"router1",选中单选按钮 "show interface",然后点击 "Execute"。


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使用 Zebra 安装配置 RIP 路由
我们已经在 ThinkPad/router 上安装配置了网络接口,接下来我们再对它进行配置,使之可以与 RIP 更新协同工作。正如我们已经提到过的,Zebra 使用单独的守护进程来实现路由协议,所以我们必须首先为 RIP 守护进程在/etc/zebra 目录下创建一个简单的配置文件ripd.conf。
清单 5. 一个基本的 /etc/zebra/ripd.conf 文件
hostname speedmetal-rip password zebra enable password zebra
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然后我们启动 ripd 守护进程 :
# service ripd start
完成后,我们可以 telnet 到我们的 Zebra 路由器的 2602 端口来配置 RIP 守护进程。
清单 6. 配置 RIP
User Access Verification Password: zebra speedmetal-rip> enable Password: zebra speedmetal-rip# configure terminal speedmetal-rip(config)# router rip speedmetal-rip(config-router)# network 10.0.0.0/8 speedmetal-rip(config-router)# network 192.168.0.0/16 speedmetal-rip(config-router)# end speedmetal-rip# show run Current configuration: ! hostname speedmetal-rip password zebra enable password zebra ! interface lo ! interface eth0 ! interface dummy0 ! router rip network 0.0.0.0/0 network 192.168.0.0/16 ! line vty ! end speedmetal-rip# write Configuration saved to /etc/zebra/ripd.conf speedmetal-rip#
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生成的 ripd.conf 配置文件如下所示:
清单 7. 生成的 /etc/zebra/ripd.conf 文件
! ! Zebra configuration saved from vty ! 2003/08/19 13:50:30 ! hostname speedmetal-rip password zebra enable password zebra ! interface lo ! interface eth0 ! interface eth1 ! interface dummy0 ! router rip network 10.0.0.0/8 network 192.168.0.0/16 ! line vty !
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在 Cisco 路由器上安装配置 RIP 路由
我们将两个 Cisco 路由器称为 "A" 和 "B",为了简化这两个路由器的配置,我们只配置了一些让路由器能正常运行的基本设置,包括设置接口的 IP 地址、环回地址,以及用于串口通信的串口时钟频率。
清单 8. 配置路由器 A
Router#config terminal Router(config)#hostname RouterA RouterA(config)#int s0/0 RouterA(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.252 RouterA(config-if)#no shut RouterA(config-if)# interface fastEthernet 0/0 RouterA(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.252 RouterA(config-if)#no shut RouterA(config-if)#int loopback 0 RouterA(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 RouterA(config-if)#end RouterA#write
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类似地,我们配置好路由器 "B"。
清单 9. 配置路由器 B
Router#configure terminal Router(config)#hostname RouterB RouterB(config)#int s0/0 RouterB(config-if)#ip address 192.168.0.2 255.255.255.252 RouterB(config-if)#no shut RouterB(config-if)#int fastEthernet0/0 RouterB(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.252 RouterB(config-if)#no shut RouterB(config-if)#int loopback 0 RouterB(config-if)#ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 RouterB(config-router)#end RouterB#write
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在 3620 路由器上配置 RIP 与 Zebra 中的命令极其类似。我们通过控制台线缆访问两台3620,执行如下命令:
清单 10. 在路由器 A 上完成 RIP 所需的配置
RouterA#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. RouterA(config)#router rip RouterA(config-router)#network 10.0.0.0 RouterA(config-router)#network 192.168.0.0 RouterA(config-router)#network 192.168.2.0 RouterA(config-router)#version 2 RouterA(config-router)#end RouterA#write
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然后是路由器 B:
清单 11. 在路由器 B 上完成 RIP 所需的配置
RouterB#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. RouterB(config)#router rip RouterB(config-router)#network 10.0.1.0 RouterB(config-router)#network 192.168.0.0 RouterB(config-router)#network 192.168.1.0 RouterB(config-router)#version 2 RouterB(config-router)#end RouterB#write
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router rip 命令启动配置 RIP 的过程。network 命令告诉路由器哪些是 RIP 要传播的网段。
RIP 传播路由
现在 Cisco 路由器和 Zebra 都已经配置好,我们接下来检验传播的路由。在 MRLG 中,我们选择 "show ip route" 然后点击 "Execute"。生成如下报告:
清单 12. Zebra 反映的 RIP 路由
Codes: K - kernel route, C - connected, S - static, R - RIP, O - OSPF, B - BGP, > - selected route, * - FIB route R>* 10.0.0.0/24 [120/2] via 192.168.2.2, eth0, 00:11:05 R>* 10.0.1.0/24 [120/2] via 192.168.1.2, eth1, 00:02:08 C>* 10.0.2.0/24 is directly connected, dummy0 K * 127.0.0.0/8 is directly connected, lo C>* 127.0.0.0/8 is directly connected, lo R>* 192.168.0.0/30 [120/2] via 192.168.2.2, eth0, 00:11:05 C>* 192.168.1.0/30 is directly connected, eth1 C>* 192.168.2.0/30 is directly connected, eth0
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通过 RIP 得到的路由用一个 R 来标记。
要注意的是,通过路由器 A 和路由器 B 的广播,Zebra 现在知道了 10.0.0.0/24 和 10.0.1.0/24 两个网段。测试时,我们从 ThinkPad Zebra 路由器上 ping 10.0.0.1 和 10.0.1.1,并从两个路由器上 ping 10.0.2.1(ThinkPad 的虚拟网络接口)。
为了测试路由的 failover,我们把连接网段 10.0.0.0/24 的路由器 A 上的网络连接断开。经过总计约两分钟的过期时间以后,Zebra 得到了另一个可达 10.0.0.0/24 的路由,这个新的路由是通过路由器 B 得到的。注意在下面的清单中,Zebra 通过 192.168.1.2 到达 10.0.0.0/24,而不是先前的路径。
清单 13. Zebra 反映的 RIP 路由
Codes: K - kernel route, C - connected, S - static, R - RIP, O - OSPF, B - BGP, > - selected route, * - FIB route R>* 10.0.0.0/24 [120/3] via 192.168.1.2, eth0, 00:00:26 R>* 10.0.1.0/24 [120/2] via 192.168.1.2, eth1, 00:06:02 C>* 10.0.2.0/24 is directly connected, dummy0 K * 127.0.0.0/8 is directly connected, lo C>* 127.0.0.0/8 is directly connected, lo R>* 192.168.0.0/30 [120/2] via 192.168.1.2, eth1, 00:00:26 C>* 192.168.1.0/30 is directly connected, eth1 C>* 192.168.2.0/30 is directly connected, eth0
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为什么总的过期时间大于两分钟?RIP 默认的过期时间是 30 秒,但是 RIP 协议指定了在确认一个路由已经失效之前要进行 3 次重试(共 90 秒),并且还要有一段时间来清空无效的路由(还需要 240 秒)。众所周知,RIP 协议对连接失败反应迟钝,这一点在这里得到了明确的论证。
这里是在 failover 发生之前路由器 A 的路由表的输出。
清单 14. Failover 之前路由器 A 的路由表
RouterA#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set 10.0.0.0/24 is subnetted, 3 subnets R 10.0.2.0 [120/1] via 192.168.2.1, 00:00:11, FastEthernet0/0 C 10.0.0.0 is directly connected, Loopback0 R 10.0.1.0 [120/1] via 192.168.0.2, 00:00:18, Serial0/0 192.168.0.0/30 is subnetted, 1 subnets C 192.168.0.0 is directly connected, Serial0/0 192.168.1.0/30 is subnetted, 1 subnets R 192.168.1.0 [120/1] via 192.168.0.2, 00:00:18, Serial0/0 [120/1] via 192.168.2.1, 00:00:11, FastEthernet0/0 192.168.2.0/30 is subnetted, 1 subnets C 192.168.2.0 is directly connected, FastEthernet0/0
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failover 之后:
清单 15. Failover 之后路由器 A 的路由表
RouterA#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set 10.0.0.0/24 is subnetted, 3 subnets R 10.0.2.0 [120/2] via 192.168.0.2, 00:00:09, Serial0/0 C 10.0.0.0 is directly connected, Loopback0 R 10.0.1.0 [120/1] via 192.168.0.2, 00:00:09, Serial0/0 192.168.0.0/30 is subnetted, 1 subnets C 192.168.0.0 is directly connected, Serial0/0 192.168.1.0/30 is subnetted, 1 subnets R 192.168.1.0 [120/1] via 192.168.0.2, 00:00:09, Serial0/0 192.168.2.0/30 is subnetted, 1 subnets R 192.168.2.0 [120/2] via 192.168.0.2, 00:00:10, Serial0/0
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使用 Zebra 配置 OSPF 路由
完成 RIP 的配置后,我们开始配置 OSPF 路由。尽管 OSPF 和 RIP 可以同时使用,不过为了配置的简化,我们现在只使用 OSPF。我们只需要把 ripd 服务停掉,就可以在 Zebra 中将 RIP 禁用。
# service ripd stop
和前面一样,我们从 OSPF 的一个基本的配置文件开始,这次是 ospfd.conf,文件所在目录仍是 /etc/zebra。
清单 16. 一个基本的 /etc/zebra/ospfd.conf 文件
hostname speedmetal-ospf password zebra enable password zebra
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然后,我们启动 OSPF 服务:
# service ospfd start
对 OSPF 的配置比 RIP 简单:基本上我们仅仅需要告诉 OSPF 去广播所有它知道的路由。
配置 OSPF 的端口是 2604。
下面是我们配置 OSPF 的会话。
清单 17. OSPF 配置会话
[root@speedmetal zebra]# telnet 127.0.0.1 2604 User Access Verification Password: zebra speedmetal-ospf> enable Password: zebra speedmetal-ospf# configure terminal speedmetal-ospf(config)# router ospf speedmetal-ospf(config-router)# network 0.0.0.0/0 area 0 speedmetal-ospf(config-router)# end speedmetal-ospf# write Configuration saved to /etc/zebra/ospfd.conf speedmetal-ospf# show run Current configuration: ! hostname speedmetal-ospf password zebra enable password zebra ! ! router ospf network 0.0.0.0/0 area 0 ! line vty ! end speedmetal-ospf#
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ospfd.conf 配置文件的修改结果如下:
清单 18. Zebra 修改后的 /etc/zebra/ospfd.conf 文件
! ! Zebra configuration saved from vty ! 2003/08/19 14:22:17 ! hostname speedmetal-ospf password zebra enable password zebra ! ! ! interface lo ! interface eth0 ! interface eth1 ! interface dummy0 ! router ospf network 0.0.0.0/0 area 0 ! line vty !
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在 Cisco 路由器上配置 OSPF
我们用以下命令来移除 RIP 协议并添加 OSPF 协议:
清单 19. 移除 RIP 协议,添加 OSPF 协议
RouterA#conf term RouterA(config)no router rip RouterA(config)#router ospf 100 RouterA(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0 RouterA(config-router)end
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我们在路由器 A 和路由器 B 上执行同样的步骤。
使用 OSPF 传播路由
我们的 MRLG 报告是这样的:
清单 20. Zebra 反映的 OSPF 路由
Codes: K - kernel route, C - connected, S - static, R - RIP, O - OSPF, B - BGP, > - selected route, * - FIB route O>* 10.0.0.0/32 [110/11] via 192.168.2.2, eth0, 00:00:01 O>* 10.0.1.1/32 [110/11] via 192.168.1.2, eth1, 00:02:53 O 10.0.2.0/24 [110/10] is directly connected, dummy0, 00:03:31 C>* 10.0.2.0/24 is directly connected, dummy0 K * 127.0.0.0/8 is directly connected, lo C>* 127.0.0.0/8 is directly connected, lo O>* 192.168.0.0/30 [110/58] via 192.168.2.2, eth0, 00:00:01 via 192.168.1.2, eth1, 00:00:01 O 192.168.1.0/30 [110/10] is directly connected, eth1, 00:03:21 C>* 192.168.1.0/30 is directly connected, eth1 O 192.168.2.0/30 [110/10] is directly connected, eth0, 00:03:31 C>* 192.168.2.0/30 is directly connected, eth0
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请注意 10.0.0.1/32 和到 10.0.1.1/32 的路由被标记为 O,说明这些路由是通过 OSPF 得到的。
当我们把从 Zebra 路由器到路由器 A 的连接断开时,路由自动更新。MRLG 生成的报告如下:
清单 21. Failover 之后 Zebra 反映的 OSPF 路由
Codes: K - kernel route, C - connected, S - static, R - RIP, O - OSPF, B - BGP, > - selected route, * - FIB route O>* 10.0.0.1/32 [110/59] via 192.168.2.2, eth0, 00:01:10 O>* 10.0.1.1/32 [110/11] via 192.168.1.2, eth1, 00:09:46 O 10.0.2.0/24 [110/10] is directly connected, dummy0, 00:10:24 C>* 10.0.2.0/24 is directly connected, dummy0 K * 127.0.0.0/8 is directly connected, lo C>* 127.0.0.0/8 is directly connected, lo O>* 192.168.0.0/30 [110/58] via 192.168.1.2, eth1, 00:01:10 O 192.168.1.0/30 [110/10[ is directly connected, eth1, 00:10:14 C>* 192.168.1.0/30 is directly connected, eth1 O 192.168.2.0/30 [110/10] is directly connected, eth0, 00:10:24 C>* 192.168.2.0/30 is directly connected, eth0
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由于 OSPF 是基于链路状态的,所以 failover 速度快得多:新的路由在 30 秒内就可以传播完成。


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结束语
我们的出发点是一个简单的需求,那就是我们的网络课程受设备条件所限,需要寻找一个 Cisco 路由器的替代品。Zebra 是一个明智的选择,它在网络上得到了诸多的好评。正如前面我们的实验所示,Zebra 在简单网络环境中完全可以取代 Cisco 路由器,可能也能用于一些更复杂的情形。
无可否认,要转而使用 Zebra 需要一定程度的学习。使用单独的守护进程及单独的配置文件在刚开始时令人费解,但是当我们把这些理顺了以后,感觉它几乎和 Cisco IOS 没什么区别。
总的来说,Zebra 使得在 Linux 上实现动态路由成为一项简单的任务。如果您需要尽快构建一个路由器,而您的预算却有限,不妨试试 Zebra。


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参考资料
- 您可以参阅本文在 developerWorks 全球站点上的 英文原文.
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GNU Zebra 网站是查找 Zebra 相关资源的理想位置。
- Multi-Router Looking Glass 需要 Net::Telnet Perl 包的支持, 可以从 CPAN 获得。
- O'Reilly BGP 一书的作者 Iljitsch van Beijnum 在其文章“ Running Zebra on a Unix Machine”中对 Zebra 进行了总体上的介绍。
- 在 Cisco's UniverCD 教程中有对 RIP 协议和 OSPF 协议更为详细的介绍。
- 如果您需要学习一些关于构建 Linux 局域网的基本知识,请参考“ 局域网的组建 ” ( developerWorks, 2001年2月).
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- 正在使用无线? 请参考“ 在 Linux 上构建无线接入点” ( developerWorks, 2003年7月)。
- 在我们的 网络列表中可以找到更多的 IBM 网络软件。
- 要获得所有 IBM 网络硬件的信息,请访问 网络产品主页。
- 在 developerWorks Linux 专区可以找到更多 为 Linux 开发者准备的参考资料。


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作者简介
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Dominique Cimafranca 是 IBM Philippines 的一个 Linux IT 专家。 他为几个企业客户在所有的 IBM 硬件平台上安装了 Linux。在过去的三年中他一直致力于 Linux 以及技术话题的写作。您可以通过 [email protected]与他联系。
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Rex Young 是 C-Cube (Philippines 的主要呼叫中心) 的网络管理员,有过大型 Cisco internet 网络和 VoIP 实现的工作经历。他是一名 Cisco 网络认证专家。您可以通过 youngrv@c-cubeservices
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