一 简介 VRF策略和路由规则配合在Linux网络协议栈中提供了一种创建虚拟路由与转发域地能力。一个典型的例子就是多租户问题,租户有自己地路由表,并且是不同的网关。 进程清晰地知道使用哪个VRF,通过将socket绑定在特定的VRF策略上。数据包通过socket系统调用后,使用与VRF策略关联的路由表发出。VRF策略实现的一个重要特性就是它只影响L3层及以上,所以L2工具(如LLDP)不受影响(即它们不需要在每个VRF中运行)。该设计还支持在VRF策略规则的基础上使用更高优先级的ip规则(策略路由PBR)进行优先引导特定流量。 此外,VRF策略允许将VRF嵌入到命名空间中,例如网络命名空间提供VRF虚拟网络接口层的隔离,命名空间内接口上的vlan提供L2隔离,VRF提供L3隔离。 二 设计 在创建VRF策略时,也会创建出一个虚拟网卡,所以文中的VRF策略与VRF虚拟网卡基本等同。 VRF虚拟网卡的创建会关联一张路由表,然后将实际网络接口或者VLAN等虚拟接口加入到特定的VRF策略,如下图所示:
网络接口收到报文后在IPv4和IPv6协议栈上处理给中会交给VRF虚拟网络接口, 造成一种是数据报文是经过VRF设备的假象(因为VRF是三层隔离,所以在ip-input中修改入接口为VRF虚拟接口)。与之类似,出接口上的路由规则让报文先经过VRF设备,而后再经过实际接口发出。这种实现就支持了tcpdump在VRF虚拟接口上对进出的报文进行tcpdump抓包,同时包括netfilter,tc在内。
[1] 转发的报文不会经过VRF虚拟网卡,因此这种报文无法被tcpdump抓取。------->求证
[2] IPtable在入方向实际接口支持PREROUTINT钩子点,在VRF虚拟接口支持INPUT和PREROUTING。在出方向,不管是实际接口还是VRF虚拟接口,都支持POSTROUTING和OUTPUT。
三 步骤
ip link add vrf-blue type vrf table 10 创建一个虚拟接口并关联一张表
ip link set dev vrf-blue up 将虚拟接口状态置为UP
ip rule add oif vrf-blue table 10
ip route add table 10 unreachable default metric 4278198272
较高的metric 值保证可默认不可达路由可被路由协议生成的路由覆盖。FRR将metric解释为前一个字节表示距离,后面三个字节表示优先级。上述值即为[255/8192]
4, 设置L3接口归属于VRF虚拟接口
ip link set dev ens6 master vrf-blue
L3接口的主机路由和直连路由会自动的加入到VRF虚拟接口对应的路由表中,其
它依赖此接口的路由将被丢弃,需要重新加入到VRF接口对应的表中。
5,添加路由到表中
ip route add table …….
ip route add vrf vrf-xxx ……….
四 应用
应用在使用VRF时,需要将socket绑定到相应的VRF 虚拟网卡上,或者在发送数据时通过IP_PKTINFO指定出接口信息。
setsockopt(sd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, dev, strlen(dev)+1)
对于没有绑定接口的socket,端口范围就是在默认VRF(全局VRF)中。也就是说当归属于VRF虚拟网口的接口收到报文后,将无法匹配到对应的socket,因为应用程序可能绑定同样的端口。
TCP和UDP服务运行在默认VRF上下文(即是没有绑定到任何VRF接口上) 可以在所有VRF域中生效通过设置下述选项:
sysctl –w net.ipv4.tcp_l3mdev_accept = 1
sysctl –w net.ipv4.udp_l3mdev_accept = 1
这两个选项在默认情况下是关闭的,因此socket 只会选择对应VRF的报文。与之类似的是原始套接字,为了更好的向后兼容性,默认使能,效果相当于是没有绑定虚拟网口,每次通过IP_PKTINFO指定出接口发送报文。
五 使用iproute2 配置VRF
ip link add dev NAME type vrf table ID
ip [-d] link show type vrf
ip -br link show type vrf
ip link set dev NAME master NAME
ip link show vrf NAME
ip [-6] neigh show vrf NAME
ip addr show vrf NAME
ip [-6] route show vrf NAME
ip [-6] route show table ID
ip link set dev NAME nomaster
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