【Debian管理员手册】第 10 章 基本网络设置

10.1. 网关

10.2. X.509 certificates

10.2.1. Creating gratis trusted certificates

10.2.2. 公钥基础设施：easy-rsa

10.3. 虚拟专用网络

10.3.1. Open科学

10.3.2. SSH 下的虚拟专属网络

10.3.3. 互联网安全协议

10.3.4. PPTP

10.4. 品质服务

10.4.1. 原则与机制

10.4.2. 配置与应用

10.5. Dynamic Routing

10.6. IPV6

10.6.1. Tunneling

10.7. Domain Name Servers (DNS)

10.7.1. DNS software

10.7.2. Configuring bind

10.8. DHCP

10.8.1. 配置

10.8.2. DHCP and DNS

10.9. Network Diagnosis Tools

10.9.1. Local Diagnosis: netstat

10.9.2. Remote Diagnosis: nmap

10.9.3. Sniffers: tcpdump and wireshark

Linux从Unix系统上传承了网络的功能，Debian 同样提供了一整套完整的工具用于配置和管理网络。本章将向大家介绍这些工具。

10.1. 网关

“网关”用于连接多个网络。这个词常常用于表示本地网络通往外部 IP 地址的“出口”。网关充当路由器的身份，在它的多个网络接口间转发 IP 包，从而把它所连接的不同网络联系起来。

基本 IP 封包

今天，大部分的网络使用 IP 通信协议 (
Internet Protocol)。这种协议把传输数据切割成小小的封包。除了实际传输的数据外，每个封包还包括必备的路由信息。

基本 TCP/UDP

即使在 IP 上传输数据，大部分程序都不处理个别的封包问题；他们通常使用 TCP (
Transmission Control Protocol)。TCP 是 IP 的上层，为专属的数据流创建两点间的链接。程序只看到数据进来的条目，并保证同样的数据无误 (且以同样顺序) 流到另端链接的出口。在较低层可能发生多种错误，都可以被 TCP 补偿：重送失去的封包、重组到达的封包 (例如，经由不同路径送到) 的顺序。 另个在 IP 上的协议是 UDP (
User Datagram Protocol)。与 TCP 不同，它是封包导向的。它的目标不同：UDP 的目的是在应用程序间传输封包。此协议不补偿封包的遗漏，也不在意封包依序到达。此协议的主要优点是，大幅改善延迟的问题，遗漏的封包不影响接收后续封包，并且持续重送该遗漏的封包。 TCP 和 UDP 都涉及封包，也就是以 “分机号码” 模式在机器内的程序创建链接。此做法允许在同个通信中创建多个平行的管道，因为它们以不同的端口号区分之。 Some of these port numbers — standardized by the IANA (
Internet Assigned Numbers Authority) — are “well-known” for being associated with network services. For instance, TCP port 25 is generally used by the email server. → https://www.iana.org/assignments/service-names-port-numbers/service-names-port-numbers.xhtml 局域网路接在私人网址范围内 (不在网络网络的路由上)，网关就需要
地址掩蔽 让其经由网络与外界沟通。掩蔽作业是网络层次的代理工作：内部机器，都被网关取代 (因为网关有外部的路由地址)，借由掩蔽链接，数据送出出去，进来的数据经由掩蔽链接至内部机器。网关以指定的 TCP 端口运行此工作，通常是较高的号码 (超过 60000)。对外部而言，经由内部机器的链接，就是来自此等保留端口号。

文化 私有地址范围

RFC 1918 把三组 IPv4 地址设为局域网路专用，不能路由至互联网。第一组是，
10.0.0.0/8 (见专栏
基本知识必要的网络概念（以太网、IP地址、子网、广播）)，是一个A级范围 (是 2
²⁴ IP 地址)。第二组是，
172.16.0.0/12，16个B级范围 (
172.16.0.0/16 至
172.31.0.0/16)，每个有 2
¹⁶ IP 地址。最后，
192.168.0.0/16 是一个B级范围 (包括 256 个C级范围，
192.168.0.0/24 至
192.168.255.0/24，各有 256 个 IP 地址)。 → http://www.faqs.org/rfcs/rfc1918.html 网关有两种
网络地址转换 (英文缩写 NAT) 的功能。第一种是
目的 NAT (DNAT)，改变封包目的 IP 地址 (与 TCP 或 UDP 端口)。链接追踪机制同时改变后续封包的链接。第二种 NAT 是
来源 NAT (SNAT)，其中的
伪装 是特例之一；SNAT 改变出去链接的来源 IP 地址 (与 TCP 或 UDP 端口)。如同 DNAT，所有的封包由链接追踪机制处理。NAT 只用于 IPv4 及其限制的地址空间；在 IPv6 内，其宽广的地址技术允许直接在互联网路由 (并不表示可以近用内部机器，因为防火墙可以过滤流量) 减少 NAT 的用途。

基本 端口转发

DNAT 的具体应用之一是
端口转发。进来链接至机器的指定端口号转发至另部机器的端口号。虽然还有其他的方案达成同样的效果，诸如应用层面的
ssh (见 第 9.2.1.3 节 “通过端口转发建立加密通道”) 或
redir。 理论讲多了，看看实务怎么做。system into a gateway is a simple matter of enabling the appropriate option in the Linux kernel, 经由
/proc/ 虚拟文件系统，从 Linux 核心进入 Debian 系统的网关：

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/default/forwarding

若
/etc/sysctl.conf 设置
net.ipv4.conf.default.forwarding 选项为
1，就能以此方式在开机时自动启用。

例 10.1. /etc/sysctl.conf 文件

net.ipv4.conf.default.forwarding = 1
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1

在 IPv6 也能取得同样的效果，把手册中的
ipv4 换为
ipv6，并使用
net.ipv6.conf.all.forwarding 于
/etc/sysctl.conf 文件内。 启用 IPv4 伪装就有点复杂，涉及配置
netfilter 防火墙。 需配置
netfilter，才能使用 NAT (IPv4)。因为此种组件的主要目的是软件包筛选，详情列在 第 14 章: “
安全” (见 第 14.2 节 “防火墙或者包过滤”)。