如何管理 Linux 网络路由

简介

本全面教程将深入探讨 Linux 系统中网络路由管理的复杂性。该指南专为系统管理员和网络专业人员设计，深入介绍了路由配置、路由策略和网络管理技术，这些对于维护高效且安全的网络基础设施至关重要。

Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL linux(("Linux")) -.-> linux/RemoteAccessandNetworkingGroup(["Remote Access and Networking"]) linux(("Linux")) -.-> linux/PackagesandSoftwaresGroup(["Packages and Softwares"]) linux/RemoteAccessandNetworkingGroup -.-> linux/nc("Networking Utility") linux/RemoteAccessandNetworkingGroup -.-> linux/ifconfig("Network Configuring") linux/RemoteAccessandNetworkingGroup -.-> linux/netstat("Network Monitoring") linux/RemoteAccessandNetworkingGroup -.-> linux/ping("Network Testing") linux/RemoteAccessandNetworkingGroup -.-> linux/ip("IP Managing") linux/PackagesandSoftwaresGroup -.-> linux/curl("URL Data Transferring") subgraph Lab Skills linux/nc -.-> lab-437679{{"如何管理 Linux 网络路由"}} linux/ifconfig -.-> lab-437679{{"如何管理 Linux 网络路由"}} linux/netstat -.-> lab-437679{{"如何管理 Linux 网络路由"}} linux/ping -.-> lab-437679{{"如何管理 Linux 网络路由"}} linux/ip -.-> lab-437679{{"如何管理 Linux 网络路由"}} linux/curl -.-> lab-437679{{"如何管理 Linux 网络路由"}} end

网络路由基础

什么是网络路由？

网络路由是数据包从一个网络传输到另一个网络所经过的路径。在 Linux 系统中，路由决定了网络流量如何在不同网络和接口之间进行定向。理解路由对于网络配置和故障排除至关重要。

关键路由概念

路由类型

Linux 中有几种类型的路由：

路由类型	描述
直接路由（Direct Routes）	直接连接的网络接口
静态路由（Static Routes）	手动配置的路由
动态路由（Dynamic Routes）	通过路由协议学习到的路由

路由表组件

典型的路由表包含以下关键组件：

目的网络（Destination Network）
网关（Gateway）
接口（Interface）
度量值（Metric，路由优先级）

路由确定过程

graph TD A[数据包到达] --> B{检查路由表} B --> |匹配目的地址| C[转发数据包] B --> |无匹配| D[使用默认网关] D --> E[如果没有网关则丢弃数据包]

基本路由命令

查看路由

要查看路由表，使用以下命令：

## 显示路由表
ip route show

## 替代命令
route -n

添加静态路由

你可以使用以下命令添加静态路由：

## 添加到特定网络的路由
sudo ip route add 192.168.1.0/24 via 10.0.0.1 dev eth0

## 添加默认网关
sudo ip route add default via 192.168.1.1

路由度量值和优先级

路由的选择基于：

最长前缀匹配
最低度量值
特定接口偏好

实际注意事项

在 Linux 中处理路由时：

修改路由表时务必谨慎
了解你的网络拓扑
使用 traceroute 等工具来验证路由路径

LabEx 路由实践

在 LabEx，我们建议在受控环境中练习路由管理，以培养实际的网络技能。尝试不同的路由场景以加深你的理解。

路由配置工具

Linux 路由工具概述

Linux 提供了多个用于网络路由配置和管理的工具。了解这些工具对于网络管理员和系统工程师来说至关重要。

主要路由配置工具

1. ip 命令（iproute2）

ip 命令是用于网络配置的现代推荐工具：

## 查看路由
ip route show

## 添加静态路由
ip route add 192.168.2.0/24 via 10.0.0.1 dev eth0

## 删除路由
ip route del 192.168.2.0/24

2. route 命令

用于路由管理的传统工具：

## 显示路由表
route -n

## 添加静态路由
route add -net 192.168.3.0 netmask 255.255.255.0 gw 10.0.0.1

## 删除路由
route del -net 192.168.3.0 netmask 255.255.255.0

高级配置工具

3. netplan

现代 Ubuntu 网络配置工具：

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  routes:
    - to: 192.168.4.0/24
      via: 10.0.0.1

4. NetworkManager

用于网络管理的图形化和命令行界面工具：

## 列出连接
nmcli connection show

## 添加静态路由
nmcli connection modify eth0 +ipv4.routes "192.168.5.0/24 10.0.0.1"

路由配置工作流程

graph TD A[需要进行网络配置] --> B{选择工具} B --> |简单任务| C[route 命令] B --> |现代配置| D[ip 命令] B --> |复杂设置| E[netplan/NetworkManager] C --> F[修改路由] D --> F E --> F

工具比较

工具	优点	缺点
ip	现代、灵活	学习曲线较陡
route	简单、传统	功能特性较少
netplan	基于声明式的 yaml	交互式管理有限
NetworkManager	用户友好	简单任务存在开销

最佳实践

大多数路由任务使用 ip 命令
了解你的网络的特定要求
更改配置前始终备份
全面测试路由

LabEx 建议

在 LabEx，我们建议在受控环境中使用这些工具进行练习，以培养实际的网络技能并了解它们之间的细微差别。

路由策略规则

理解路由策略

Linux 中的路由策略规则提供了超越传统路由的高级网络流量管理功能。它们允许基于多个标准对数据包路由进行细粒度控制。

路由策略数据库（RPDB）

路由策略数据库支持复杂的路由决策：

graph TD A[数据包到达] --> B{检查路由规则} B --> C[评估规则优先级] C --> D[选择合适的路由表] D --> E[路由数据包]

路由策略的关键组件

1. iproute2 规则管理

## 列出路由规则
ip rule list

## 添加路由规则
ip rule add from 192.168.1.0/24 table 100 priority 100

## 删除路由规则
ip rule del priority 100

2. 路由表

表编号	默认用途
0	默认系统表
254	主路由表
255	本地路由表
自定义	用户定义的路由

高级路由策略场景

基于源的路由

根据源 IP 以不同方式路由流量：

## 创建自定义路由表
echo "100 special_route" >> /etc/iproute2/rt_tables

## 为特定源网络添加规则
ip rule add from 192.168.2.0/24 table special_route
ip route add default via 10.0.0.1 table special_route

特定接口的路由

根据网络接口路由流量：

## 为特定接口创建规则
ip rule add dev eth1 table 100
ip route add default via 192.168.1.1 dev eth1 table 100

复杂路由策略示例

## 多个路由规则演示
ip rule add from 192.168.1.0/24 table 100 priority 100
ip rule add from 192.168.2.0/24 table 200 priority 200
ip route add default via 10.0.0.1 table 100
ip route add default via 10.0.0.2 table 200

策略路由工作流程

graph TD A[传入数据包] --> B{检查路由规则} B --> C{匹配源 IP} C --> |找到匹配项| D[选择特定路由表] C --> |无匹配项| E[使用主路由表] D --> F[路由数据包] E --> F

最佳实践

使用唯一的优先级值
记录复杂的路由配置
逐步测试规则
使用 ip route 和 ip rule 进行验证

持久配置

要使路由策略规则持久化：

## 编辑 netplan 配置
sudo nano /etc/netplan/01-netcfg.yaml

## 添加路由策略规则
## 需要高级 netplan 配置

LabEx 网络洞察

在 LabEx，我们强调对路由策略的实际理解。通过尝试不同场景来掌握网络流量管理技术。

故障排除工具

ip route show table all
ip rule show
traceroute
ss（套接字统计信息）

常见挑战

冲突的路由规则
错误的优先级分配
错误配置的路由表

总结

理解 Linux 网络路由对于有效的网络管理至关重要。通过掌握路由配置工具、路由策略和网络管理策略，管理员可以优化网络性能、增强连接性，并确保在各种 Linux 环境中拥有强大且可靠的网络基础设施。