基于嵌入式linux路由转发功能的实现
环境 arm7开发板, uclinux系统,kernel version: linux-2.4.x
arm芯片的单网卡双网口设备,eth0 WAN口 ipaddr 192.168.9.61
eth0:0 LAN口 ipaddr 192.168.1.51
情景: 该设备有2个网络接口,wan口和lan口 。 wan口连接PC A,A的ip192.168.9.55,lan口连接另一台PC B,B的ip为192.168.1.42;
要求:实现PC A 能够访问PC B的80端口。
实现路由转发功能原理简单,过程比较复杂。首先要把PC B的网关设置成192.168.1.51
1.iptables nat 转发原理
使用iptables脚本实现网络地址转换。使用iptables-1.3.5.
2
从网上下载iptables-1.3.5.tar.bz2版本,解压。
下载补丁包 patch-o-matic-20041009.tar.bz2,解压。
通过menuconfig,增加iptables功能。
2.1 iptables移植到arm设备上
(1)cd iptables-1.3.5
(2)vi Makefile
需要做如下改动
NO_SHARE_LIBS =1
CC=arm-elf-gcc
AR=arm-elf-ar
KERNEL_DIR =/home/seen/pdb/uClinux-dist/linux-2.4.x
PREFIX:=/usr/local/arm_tools
BINDIR:=/$(PREFIX)/bin
lib1=:${PREFIX}/lib/gcc-lib/arm-elf/3.0
lib=${PREFIX}/arm-elf/lib
#COPT_FLAGS:=-O2
CFLAGS:= $(COPT_FLAGS) –g3 –W1 –Wunused –elf2flt=’-s 1024’ -I$(KERNEL_DIR)/include –Iinclude/ -I/usr/local/arm_tools/arm-elf/inc/-D__uClinux__ -DNEW_KERNEL –D__USE_BSD=1 –D_Lvm_H_include –DEMBED –DIPTABLES_VERSION=\”(IPTABLES_VERSION)\”
LDFLAGS=-L./ -L${lib}/ -L${lib}/lib –L${lib}/libc
-L${lib1} –static
LDLIBS= -lcrypt –lc -lgcc
保存,退出。
(3)vi Rules.make
CC=arm-elf-gcc
LD=arm-elf-ld
Install: all $(EXTRA_INSTALLS)
@if [-f /usr/local/arm_tools/bin/iptables –a “$(BINDIR)” = “usr/local/arm_tools/bin”];\
Then echo ‘Erasing iptables from old location (now /usr/local/arm_tools/bin).’;
\
rm –f /usr/local/arm_tools/bin/iptables;\
fi
保存、退出。
(4)把iptalbes-1.3.5目录下的所有fork函数改成vfork
(5)运行make clean ;make; 生成iptables可执行文件。
2.2 menuconfig 配置iptables使能
(1)打开kernel目录 输入make menucofnig
(2)进入配置界面
[*] customize kernel settings
[*] customize vendor/user setting(new)
打上*号后退出、保存。
(3)进入Networking operantion -à
<*> netlink device emulation
[*] network packet filtering (replaces ipchains)
IP:netfilter Configuration -à
<*>Connection tracking(required for masq/NAT)
<*> FTP protocol support
<*>IP tables support(required for filtering/masq/NAT)
<*>limit match support
<*> MAC address match support
<*>netfilter MARK match support
<*>multiple port match support
<*>connection state match support
<*>packet filtering
<*>reject target support
<*>REJECT target support
<*> Full NAT
<*>MASQUERADE target support
<*> REDIRECT target support
<*> packet mangling
<*> TOS target support
<*>MARK target support
<*>LOG target support
选*号后,退出、保存
进入 Main Menu
Network Applications -à
[*] iptables
选择*号后,退出、保存
2.3打补丁
(1) cd /home/seen/pdb/uClinux-dist/
命令行运行一下操作:
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/NETLINK.pathc
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/NETMAP.patch
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/ipv4options.pathc
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/ipv4OTSSTRZP.pathc
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/pool.patch
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/nth.patch
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/connlimit.patch
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/psd.patch
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/quota.patch
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/random.pathc
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/iprange.patch
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/mport.patch
patch –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/TTL.patch
打完补丁后,编译内核生成新的linux.zip,如果内核报错,则patch -R –p1 < pathc-o-matic-20041009/base/xxx.patch 撤销之前打过的xxx.patch.
2.4烧写固件
将上面生成的romfs.zip和kernel.zip烧写到arm开发板中。
开发板运行起来后,在串口终端运行 (1)/>iptbles -t nat -A PREROUTING -d 192.168.9.61 -p tcp --dport 22 -j DNAT --to-destination 192.168.1.42
所有PC A访问wan口22端口的包都被转发到内网PC B 的22端口上
(2)/>iptbles -t nat -A PREROUTING -d 192.168.9.61 -p tcp --dport 8096 -j DNAT --to-destination 192.168.1.42:80
所有PC A访问wan口8080端口的包都被转发到内网PC B 80端口上实现外网访问内网的http功能。
(
(4)/>iptbles -t nat -A PREROUTING -d 192.168.9.61-p tcp --dport 22,55,87 -j DNAT --to-destination 192.168.1.42
所有PC A 访问wan口22,55,87 端口的包都被转发到内网PC B相应22,55,87 端口上。
使用iptables –L –n –t nat 命令可以看到以上命令是否配置成功。如下所示:
/> iptables -L -n -t nat
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 192.168.9.61 multiport dports 22,55,87 to: 192.168.1.42
DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 192.168.9.61 tcp dpt:8096 to: 192.168.1.42:80
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
(6)/proc/sys/net/ipv4/ip_forward 置“1”。
至此,arm开发板网络地址转换功能完全实现。
这里有一个问题,总不能每次开发板启动后都手动在命令行上输入这些命令,这太不厚道。所以要实现路开发板开机后自动运行这些命令。
2.5 c程序实现iptables配置命令
C程序模拟命令行输入,linux有个system()函数就能实现这个功能,good。即便这个函数自身存在一些问题。Linux环境下man system有介绍。
函数实现流程:
//set ip_forward as 1
IC_INT32 IC_IP_FORWARD(IC_VOID)
{
fd = Open(”ip_forward”);
write(1,fd);
}
//iptables 命令实现
IC_INT32 IC_SEND_IPTABLES_CMD(IC_VOID)
{
System(“iptbles -t nat -A PREROUTING -d WanPortIp -p tcp --dport 22,55,87 -j DNAT --to-destination PrinterIp”);
System(“iptbles -t nat -A PREROUTING -d WanPortIp -p tcp --dport 8096 -j DNAT --to-destination WanPortIp :80”);
}
编译后,生成roms.zip固件烧写到arm开发板。开机运行
通过IE浏览器地址栏输入192.168.9.61:8096就可以访问打印机80端口。
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