使用开源在 Linux 上创建 SDN

使用开源路由堆栈 Quagga 使您的 Linux 系统像路由器一样运行。

网络路由协议主要分为两类：内部网关协议和外部网关协议。内部网关协议供路由器在单个自治系统内共享信息时使用。如果您正在运行 Linux，您可以通过开源 (GPLv2) 路由堆栈 Quagga 使您的系统充当路由器。

什么是 Quagga？

Quagga 是一个路由软件套件，是 GNU Zebra 的一个分支。它为类 Unix 平台提供了所有主要路由协议的实现，例如开放最短路径优先 (OSPF)、路由信息协议 (RIP)、边界网关协议 (BGP) 和中间系统到中间系统 (IS-IS)。

虽然 Quagga 实现了 IPv4 和 IPv6 的路由协议，但它并不充当完整的路由器。真正的路由器不仅实现所有路由协议，还具有转发网络流量的能力。Quagga 仅实现路由堆栈，而转发网络流量的工作由 Linux 内核处理。

架构

Quagga 通过特定于协议的守护程序实现不同的路由协议。守护程序名称与路由协议相同，后跟字母“d”。Zebra 是核心和一个独立于协议的守护程序，它为内核提供了一个抽象层，并通过 TCP 套接字向 Quagga 客户端呈现 Zserv API。每个特定于协议的守护程序都负责运行相关的协议，并根据交换的信息构建路由表。

设置

本教程实现了 OSPF 协议，以使用 Quagga 配置动态路由。该设置包括两台 CentOS 7.7 主机，分别命名为 Alpha 和 Beta。这两台主机共享对 192.168.122.0/24 网络的访问。

主机 Alpha

IP: 192.168.122.100/24

网关: 192.168.122.1

主机 Beta

IP: 192.168.122.50/24

网关: 192.168.122.1

安装软件包

首先，在两台主机上安装 Quagga 软件包。它在 CentOS 基本仓库中可用

yum install quagga -y

启用 IP 转发

接下来，在两台主机上启用 IP 转发，因为这将由 Linux 内核执行

sysctl -w net.ipv4.ip_forward = 1
sysctl -p

配置

现在，进入 /etc/quagga 目录，并为您的设置创建配置文件。您需要三个文件

zebra.conf：Quagga 的守护程序配置文件，您将在其中定义接口及其 IP 地址和 IP 转发
ospfd.conf：协议配置文件，您将在其中定义将通过 OSPF 协议提供的网络
daemons：您将在其中指定运行所需的相关协议守护程序

在主机 Alpha 上，

 [root@alpha]# cat /etc/quagga/zebra.conf
interface eth0
 ip address 192.168.122.100/24
 ipv6 nd suppress-ra
interface eth1
 ip address 10.12.13.1/24
 ipv6 nd suppress-ra
interface lo
ip forwarding
line vty


[root@alpha]# cat /etc/quagga/ospfd.conf
interface eth0
interface eth1
interface lo
router ospf
 network 192.168.122.0/24 area 0.0.0.0
 network 10.12.13.0/24 area 0.0.0.0
line vty

[root@alphaa ~]# cat /etc/quagga/daemons
zebra=yes
ospfd=yes

在主机 Beta 上，

[root@beta quagga]# cat zebra.conf
interface eth0
 ip address 192.168.122.50/24
 ipv6 nd suppress-ra
interface eth1
 ip address 10.10.10.1/24
 ipv6 nd suppress-ra
interface lo
ip forwarding
line vty

[root@beta quagga]# cat ospfd.conf
interface eth0
interface eth1
interface lo
router ospf
 network 192.168.122.0/24 area 0.0.0.0
 network 10.10.10.0/24 area 0.0.0.0
line vty

[root@beta ~]# cat /etc/quagga/daemons
zebra=yes
ospfd=yes

配置防火墙

要使用 OSPF 协议，您必须在防火墙中允许它

firewall-cmd --add-protocol=ospf –permanent

firewall-cmd –reload

现在，启动 zebra 和 ospfd 守护程序。

# systemctl start zebra
# systemctl start ospfd

使用以下命令查看两台主机上的路由表

[root@alpha ~]# ip route show   
default via 192.168.122.1 dev eth0 proto static metric 100
10.10.10.0/24 via 192.168.122.50 dev eth0 proto zebra metric 20
10.12.13.0/24 dev eth1 proto kernel scope link src 10.12.13.1
192.168.122.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.122.100 metric 100

您可以看到 Alpha 上的路由表包含一个条目 10.10.10.0/24，通过协议 zebra 提供的 192.168.122.50。同样，在主机 Beta 上，该表包含一个网络条目 10.12.13.0/24，通过 192.168.122.100。

[root@beta ~]# ip route show 
default via 192.168.122.1 dev eth0 proto static metric 100
10.10.10.0/24 dev eth1 proto kernel scope link src 10.10.10.1
10.12.13.0/24 via 192.168.122.100 dev eth0 proto zebra metric 20
192.168.122.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.122.50 metric 100