:: 极限 Linux ::用Linux将局域网带入Internet(2)

三、实现手段

1.原理

从原理上，我们可以将实现的手段分为两种。其一是通过IP欺骗，也就是通过网络地址转换（NAT)来实现；其二是通过代理软件来实现，而通过代理的方法又可以分为传统代理方法和透明代理方法。

1.1 IP欺骗的工作原理：
IP欺骗技术已经出现好几年了，现在linux下的IP欺骗技术已经很成熟了。
可以这样说：IP欺骗技术已经支持大多数的常用协议。那么IP欺骗是怎样工作的呢，原理很简单：客户机将进行IP欺骗的linux机器设置为缺省网关，当进行IP欺骗的linux机器收到客户机的请求包时，它对其进行改写，将源地址替换为自己的合法IP地址，将源端口换成一个新的端口号，并且对该过程进行记录；当收到Internet主机的响应包时，如果其端口号正是先前所指定的端口号则再对该包进行改写，将其目的IP及目的端口号替换为原来记录的客户机IP和端口号，然后再发送给客户机。

1.2 代理的工作原理：

在TCP/IP网络中，传统的通信过程是这样的：客户端向服务器请求数据，服务器响应该请求，将数据传送给客户端。在引入了代理服务器以后，这一过程变成了这样：客户端向服务器发起请求，该请求被送到代理服务器；代理服务器分析该请求，先查看自己缓存中是否有请求数据，如果有就直接传送给客户端，如果没有就代替客户端向该服务器发出请求。服务器响应以后，代理服务器将响应的数据传送给客户端，同时在自己的缓存中保留一份该数据的拷贝。这样，再有客户端请求相同的数据时，代理服务器就可以直接将数据传送给客户端，而不需要再向该服务器发起请求。

2. IP欺骗的实现

在内核版本2.2.x以上的linux中，我们可以通过ipchains来实现IP欺骗。

2.1配置系统内核

确定你的内核已经配置了支持IP欺骗的相关特性，如果没有，请你重新编译内核。一般在RedHat6.x以上，系统已经缺省配置了这些特性。

2.2 装载所需模块

你可以在系统启动时装载所需模块。可以在/etc/rc.d/rc.local文件中添加下列语句来在系统启动时自动装载所需模块。
/sbin/depmod -a
/sbin/modprobe ip_masq_ftp
/sbin/modprobe ip_masq_raudio
/sbin/modprobe ip_masq_irc
/sbin/modprobe ip_masq_cuseeme
/sbin/modprobe ip_masq_vdolive
等等。

2.3 启用IP转发

在2.2.x以上的版本中，IP转发缺省是禁止的，你可以通过以下语句来启用IP转发。
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forwarding
如果你用的是Redhat的发行版本, 你也可以将/etc/sysconfig/network文件中的
FORWARD_IPV4=false改为FORWARD_IPV4=true来启用IP转发。然后重新启动系统。

2.4 配置客户端

步骤一、将客户机的缺省网关设置为进行IP欺骗的机器的局域网口的IP；
步骤二、设置客户机的DNS服务器为你真实的DNS服务器；
步骤三、设置浏览器为直接与Internet相连；

2.5 设置ipchains规则

关于ipchains的详细语法，你可以参考IPCHAINS-HOWTO文档。这里我们只给出具体的应用。
假设你的局域网IP为192.168.1.*，eth1为局域网口，eth0为广域网口，则你可以设置如下的ipchains规则来实现IP欺骗：

＃！/usr/bin
/sbin/ipchians -A forward -s 192.168.1.0/24 -d 0/0 -i eth0 -j MASQ

如果你使用拨号方式并且你的关于网口为ppp0，则相应的配置为：
＃！/usr/bin
/sbin/ipchians -A forward -s 192.168.1.0/24 -d 0/0 -i ppp0 -j MASQ

3. 传统代理的实现

3.1 安装软件

我们以目前最新的稳定版本squid-2.3.STABLEX为例。
rpm包的安装
1.进入/mnt/cdrom/RedHat/RPMS
2.执行rpm -ivh squid-2.2.STABLE4-8.i386.rpm。
当然，我们也可以在开始安装系统的过程中安装该软件。

3. 源代码包的安装

1.从http://www.squid-cache.org下载squid-2.3.STABLE2-src.tar.gz。
2.将该文件拷贝到/usr/local目录。
3.解开该文件 tar xvzf squid-2.3.STABLE2-src.tar.gz。
4.解开后，在/usr/local生成一个新的目录squid-2.3.STABLE2，为了方便用mv命令将该目录重命名为squid mv squid-2.3.STABLE2 squid;
5.进入squid cd squid
6.执行./configure 可以用./confgure --prefix=/directory/you/want指定安装目录
系统缺省安装目录为/usr/local/squid。
7.执行 make all
8.执行 make install
9.安装结束后，squid的可执行文件在安装目录的bin子目录下，配置文件在etc子目录下。

3.2 配置squid

由于RedHat各方面的优势（包括易用性，稳定性等等），全世界范围内使用该发行版的用户比较多，所以，我们下面的说明都是以RedHat6.1环境下squid-2.2.STABLE4-8版本为主。从我的使用经验看来，该版本的squid要比其他版本稳定的多，以前的1.1.22版本也比较稳定，但是在功能及灵活性方面有所欠缺。
squid有一个主要的配置文件squid.conf,在RedHat环境下所有squid的配置文件位于/etc/squid子目录下。

1.常用的配置选项

因为缺省的配置文件有问题，所以我们必须首先修改该配置文件的有关内容,以便让squid跑起来。
下面我们来看一看一些常用的选项：
1.http_port
说明：定义squid监听HTTP客户连接请求的端口。缺省是3128，如果使用HTTPD加速模式则为80。你可以指定多个端口，但是所有指定的端口都必须在一条命令行上。

2.cache_mem (bytes)
说明：该选项用于指定squid可以使用的内存的理想值。这部分内存被用来存储以下对象：
In-Transit objects （传入的对象）
Hot Objects （热对象，即用户常访问的对象）
Negative-Cached objects （消极存储的对象）
需要注意的是，这并没有指明squid所使用的内存一定不能超过该值，其实，该选项只定义了squid所使用的内存的一个方面，squid还在其他方面使用内存。所以squid实际使用的内存可能超过该值。缺省值为8MB。

3.cache_dir Directory-Name Mbytes Level-1 Level2

说明：指定squid用来存储对象的交换空间的大小及其目录结构。可以用多个cache_dir命令来定义多个这样的交换空间，并且这些交换空间可以分布不同的磁盘分区。"directory "指明了该交换空间的顶级目录。如果你想用整个磁盘来作为交换空间，那么你可以将该目录作为装载点将整个磁盘mount上去。缺省值为/var/spool/squid。"Mbytes"定义了可用的空间总量。需要注意的是，squid进程必须拥有对该目录的读写权力。"Level-1"是可以在该顶级目录下建立的第一级子目录的数目，缺省值为16。同理，"Level-2"是可以建立的第二级子目录的数目，缺省值为256。为什么要定义这么多子目录呢？这是因为如果子目录太少，则存储在一个子目录下的文件数目将大大增加，这也会导致系统寻找某一个文件的时间大大增加，从而使系统的整体性能急剧降低。所以，为了减少每个目录下的文件数量，我们必须增加所使用的目录的数量。如果仅仅使用一级子目录则顶级目录下的子目录数目太大了，所以我们使用两级子目录结构。
那么，怎么来确定你的系统所需要的子目录数目呢？我们可以用下面的公式来估算。
已知量：
DS = 可用交换空间总量（单位KB）/ 交换空间数目
OS = 平均每个对象的大小= 20k
NO = 平均每个二级子目录所存储的对象数目 = 256

未知量：
L1 = 一级子目录的数量
L2 = 二级子目录的数量

计算公式：
L1 x L2 = DS / OS / NO
注意这是个不定方程，可以有多个解。

4.acl

说明：定义访问控制列表。
定义语法为：
acl aclname acltype string1 ...
acl aclname acltype "file" ...
当使用文件时，该文件的格式为每行包含一个条目。
acltype 可以是 src dst srcdomain dstdomain url_pattern urlpath_pattern time port proto method browser user 中的一种。
分别说明如下：
src 指明源地址。可以用以下的方法指定：
acl aclname src ip-address/netmask ... (客户ip地址)
acl aclname src addr1-addr2/netmask ... (地址范围)
dst 指明目标地址。语法为：
acl aclname dst ip-address/netmask ... (即客户请求的服务器的ip地址)
srcdomain 指明客户所属的域。语法为：
acl aclname srcdomain foo.com ... squid将根据客户ip反向查询DNS。
dstdomain 指明请求服务器所属的域。语法为：
acl aclname dstdomain foo.com ... 由客户请求的URL决定。
注意，如果用户使用服务器ip而非完整的域名时，squid将进行反向的DNS解析来确定其完整域名，如果失败就记录为"none"。
time 指明访问时间。语法如下：
acl aclname time [day-abbrevs] [h1:m1-h2:m2][hh:mm-hh:mm]
day-abbrevs:
S - Sunday
M - Monday
T - Tuesday
W - Wednesday
H - Thursday
F - Friday
A - Saturday
h1:m1 必须小于 h2:m2，表达示为[hh:mm-hh:mm]。
port 指定访问端口。可以指定多个端口，比如：
acl aclname port 80 70 21 ...
acl aclname port 0-1024 ... （指定一个端口范围）
proto 指定使用协议。可以指定多个协议：
acl aclname proto HTTP FTP ...
method 指定请求方法。比如：
acl aclname method GET POST ...

5.http_access

说明：根据访问控制列表允许或禁止某一类用户访问。
如果某个访问没有相符合的项目,则缺省为应用最后一条项目的"非"。比如最后一条为允许，则缺省就是禁止。所以，通常应该把最后的条目设为"deny all" 或 "allow all" 来避免安全性隐患。

3.3启动、停止squid。

配置并保存好squid.conf后，可以用以下命令启动squid。
squid
或者，使用RedHat的启动脚本来启动squid.
/etc/rc.d/init.d/squid start
同样地，你也可以用下列脚本停止运行squid或重启动squid.
/etc/rc.d/init.d/squid stop
/etc/rc.d/init.d/squid restart

4. 透明代理

关于透明代理的概念我们已经在第一节将过了，下面我们看一下怎么样在squid中实现透明代理。
透明代理的实现需要在Linux 2.0.29以上，但是Linux 2.0.30并不支持该功能，好在我们现在使用的通常是2.2.X以上的版本，所以不必担心这个问题。下面我们就用ipchains+squid来实现透明代理。在开始之前需要说明的是,目前我们只能实现支持HTTP的透明代理，但是也不必太担心，因为我们之所以使用代理，目的是利用squid的缓存来提高Web的访问速度，至于提供内部非法ip地址的访问及提高网络安全性，我们可以用ipchains来解决。
实现环境：RedHat6.x+squid2.2.x+ipchains

4.1 linux的相关配置

确定你的内核已经配置了支持透明代理解的相关特性，如果没有，请你重新编译内核。一般在RedHat6.x以上，系统已经缺省配置了这些特性。

4.2squid的相关配置选项

设置squid.conf中的相关选项，如下所示：
http_port 3218
httpd_accel_host virtual
httpd_accel_port 80
httpd_accel_with_proxy on
httpd_accel_uses_host_header on
说明：
1.http_port 3128
在本例中，我们假设squid的HTTP监听端口为3128,即squid缺省设置值。然后，把所有来自于客户端web请求的包（即目标端口为80)重定向到3128端口。
2.httpd_accel_host virtual
httpd_accel_port 80
这两个选项本来是用来定义squid加速模式的。在这里我们用virtual来指定为虚拟主机模式。80端口为要加速的请求端口。采用这种模式时，squid就取消了缓存及ICP功能，假如你需要这些功能，这必须设置httpd_accel_with_proxy选项。
3.httpd_accel_with_proxy on
该选项在透明代理模式下是必须设置成on的。在该模式下，squid既是web请求的加速器，又是缓存代理服务器。
4.httpd_accel_uses_host_header on
在透明代理模式下，如果你想让你代理服务器的缓存功能正确工作的话，你必须将该选项设为on。设为on时，squid会把存储的对象加上主机名而不是ip地址作为索引。这一点在你想建立代理服务器阵列时显得尤为重要。

4.3 ipchains的相关配置
ipchains在这里所起的作用是端口重定向。我们可以使用下列语句实现将目标端口为80端口的TCP包重定向到3128端口。

#接收所有的回送包
/sbin/ipchains -A input -j ACCEPT -i lo
#将目标端口为80端口的TCP包重定向到3128端口
/sbin/ipchains -A input -p tcp -d 0.0.0.0/0 80 -j REDIRECT 80

当然在这以前，我们必须用下面的语句打开包转发功能。
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward