Linux. Настройка роутера (NAT + DHCP + Squid)

nat+dhcp.png

Наиболее частым применением Linux серверов является организация общего доступа в интернет. Это обусловлено низкой стоимостью такого решения и невысокими требованиями к железу. Во многих случаях это бывает первый Linux сервер в организации, что способно вызвать у администраторов определенные сложности. В данной статье мы пошагово рассмотрим настройку роутера (NAT + DHCP + Squid) на базе Ubuntu Server 9.04

Онлайн-курс по устройству компьютерных сетей
На углубленном курсе "Архитектура современных компьютерных сетей" вы с нуля научитесь работать с Wireshark и «под микроскопом» изучите работу сетевых протоколов. На протяжении курса надо будет выполнить более пятидесяти лабораторных работ в Wireshark.

Внимание! Данный материал устарел, при настройке роутера на базе Ubuntu Server 12.04 и старше рекомендуем воспользоваться обновленной статьей.

Установка и первоначальная настройка

Ubuntu Server отличается от своей настольной версии отсутствием графической оболочки и пользовательских приложений, а также возможностью предустановки заранее выбранных ролей сервера. Несмотря на это, все сказанное будет справедливо для любой версии Ubuntu и, с некоторыми поправками, для любого Linux дистрибутива. Установка Ubuntu Server происходит в текстовом режиме на русском языке и, как правило, не вызывает сложностей. Отдельно стоит только остановится на списке ролей: из предложенного нас, пожалуй, может заинтересовать только OpenSSH, для удаленного доступа, однако воспользовавшись пунктом Manual package selection опытный пользователь может сразу установить необходимые ему пакеты.

Если же это ваш первый сервер, то лучше всего продолжить не выбирая никакого варианта, все необходимые пакеты мы установим позже. Это позволит иметь более четкое представлении о назначении того или иного пакета и позволит успешно справляться с возможными неполадками. По окончании установки система перезагрузится и встретит нас черным экраном командной строки. Непривычного к консоли Windows-администратора это может неприятно удивить, однако ситуация на сегодняшний день такова, что все серверные роли Linux настраиваются исключительно через консоль и файлы конфигурации.

В первую очередь настроим сетевые соединения. Вводим в консоли:

sudo nano /etc/network/interfaces

Эта команда откроет в консольном редакторе nano конфигурационный файл с сетевыми интерфейсами, аналогичный рисунку ниже.

Пока там прописан единственный интерфейс eth0, настроенный на работу по DHCP. К eth0 у нас подключен ADSL модем (или любая сеть провайдера), а eth1 смотрит во внутреннюю сеть. IP адрес на внешнем интерфейсе 192.168.1.2, шлюз (ADSL модем) 192.168.1.1, внутренняя сеть лежит в диапазоне 10.0.0.1 - 254. Тогда настройки будут выглядеть следующим образом:

auto eth0
  iface eth0 inet static
    address 192.168.1.2
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1

auto eth1
  iface eth1 inet static
    address 10.0.0.1
    netmask 255.255.255.0

Сохраняем изменения Ctrl+O и выходим Ctrl+X. Теперь нужно настроить DNS, для этого выполняем:

sudo nano /etc/resolv.conf

В этом файле необходимо указать адреса DNS серверов, лучше всего указать DNS провайдера или, как в нашем случае, OpenDNS.

#OpenDNS Servers
nameserver 208.67.222.222
nameserver 208.67.220.220

Сохраняем. Теперь нужно перезапустить сетевые службы (либо перезагрузиться):

sudo /etc/init.d/networking restart

Собственно сеть настроена, можно переходить к следующему этапу, однако мы рекомендуем установить еще несколько пакетов для удобства администрирования. Сначала обновим список доступных пакетов:

sudo apt-get update

Также рекомендуем обновить версии пакетов до актуальных:

sudo apt-get upgrade

Теперь установим Midnight Commander (mc), файловый менеджер по образу и подобию Norton Commander или Far:

sudo apt-get install mc

Для запуска Midnight Commander достаточно набрать в консоли его краткое имя: mc. Сразу рекомендуем включить встроенный редактор, более удобный чем nano: F9 - Настройки - Конфигурация - Встроенный редактор.

Для удаленного управления сервером (не бегать же к нему каждый раз) установим OpenSSH, что позволит подключаться к нему из любого места, даже из дома, по защищенному протоколу:

sudo apt-get install ssh

Для подключения с Windows станций можно использовать программу PuTTY (скачать), для корректного отображения символов перед подключением необходимо на закладке Window - Translation выбрать кодировку UTF8.

Для ограничения доступа к серверу можно дописать в файл /etc/ssh/sshd_config параметр AllowUsers с указанием пользователя имеющего доступ по SSH, например для пользователя admin:

AllowUsers admin

Также можно разрешить доступ определенной группе пользователей используя параметр AllowGroups, либо запретить доступ определенным пользователям / группам использовав DenyUsers и DenyGroups.

Настраиваем NAT

Для организации общего доступа к интернет необходимо настроить трансляцию сетевых адресов (NAT), что позволит сетевым службам внутренней сети получать доступ к внешней сети. Для этого достаточно выполнить всего одну команду, но есть одна тонкость: все будет работать только для перезагрузки. На настоящий момент в Linux нет механизма, который бы сохранял настойки iptables при перезагрузке сервера или сети. Поэтому мы пойдем другим путем и вынесем эти настройки в отдельный скрипт, запускаемый при загрузке системы. Сначала создадим файл скрипта:

sudo touch /etc/nat

Потом откроем его в редакторе Midnight Commander (F4) и внесем следующий текст:

#!/bin/sh

# Включаем форвардинг пакетов
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

# Сбрасываем настройки брандмауэра
iptables -F
iptables -X
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X

# Разрешаем доступ из локальной сети
iptables -A INPUT -i eth1 -j ACCEPT

# Разрешаем инициированные нами подключения извне
iptables -A INPUT -i eth0 -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

# Разрешаем подключения по SSH
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

#Запрещаем входящие извне
iptables -A INPUT -i eth0 -j DROP

# Разрешаем инициированные нами транзитные подключения извне
iptables -A FORWARD -i eth0 -o eth1 -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

# Запрещаем транзитный трафик извне
iptables -A FORWARD -i eth0 -o eth1 -j DROP

# Включаем NAT
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -s 10.0.0.0/24 -j MASQUERADE

Сохраняем (F2), для автоматического запуска скрипта снова открываем /etc/network/interfaces и в самый конец файла дописываем:

post-up /etc/nat

Также не забываем дать нашему скрипту права на исполнение:

sudo chmod +x /etc/nat

Перезапускаем сеть:

sudo /etc/init.d/networking restart

Если нигде не допущено ошибок все должно работать. Для проверки укажем на машинах внутренней сети в качестве шлюза и DNS адрес нашего роутера: 10.0.0.1 и пропингуем любой внешний адрес, например один из OpenDNS серверов: 208.67.222.222. Но интернет пока работать не будет. Почему? Да потому, что мы указали в качестве DNS сервера наш роутер, который пока таковым не является. Можно конечно явно прописать DNS на клиентской машине,однако, это не наш метод, если вдруг DNS сервера изменятся, нам что, бегать перепрописывать?

Одно из решений: поднять на нашем роутере полноценный DNS сервер, но в большинстве случаев это избыточно, поэтому мы ограничимся простым кеширующим DNS (а также и DHCP) сервером Dnsmasq.

sudo apt-get install dnsmasq

После установки открываем /etc/dnsmasq.conf, находим, раскомментируем и изменяем следующим образом строку, чтобы разрешить серверу принимать DNS запросы из внутренней сети.:

listen-address=127.0.0.1, 10.0.0.1

Перезапускаем DNS сервер:

sudo /etc/init.d/dnsmasq restart

После чего на клиентских машинах должен заработать интернет.

Настраиваем DHCP

Теперь, когда наш сервер работает, нужно настроить клиентские машины. Можно, конечно, прописать все параметры вручную, но как быть если клиентских машин много и расположены они по всему зданию? Здесь нам на выручку приходит протокол DHCP, который позволяет клиентским машинам получать сетевые настройки автоматически. В качестве DHCP сервера выступит уже установленный Dnsmasq. Настроить его не просто, а очень просто, для чего снова открываем /etc/dnsmasq.conf.

Все что нам надо, это задать диапазон выдаваемых адресов (в нашем случае 10.0.0.100-150), сетевую маску и время, на которое выдается IP адрес:

dhcp-range=10.0.0.100,10.0.0.150,255.255.255.0,12h

Адреса DNS сервера и шлюза сервер берет автоматически из системных настроек. Еще раз перезапускаем Dnsmasq:

sudo /etc/init.d/dnsmasq restart

Теперь можно выставить на клиенте автоматическое получение IP адреса и убедиться, что все работает нормально.

Просмотреть выданные адреса можно командой:

cat /var/log/syslog | grep DHCPOFFER

В выдаче будут перечислены выданные IP адреса и MAC адреса которым они выданы.

Настраиваем кеширующий прокси-сервер Squid

В любой большой сети определенная часть трафика повторяется от пользователя к пользователю и порой его доля доходит до 50%. Логично бы было кешировать наиболее повторяющиеся запросы и тем самым снизить нагрузку на канал, сэкономить входящий трафик и ускорить выдачу страниц конечному пользователю. Для этих задач мы используем Squid - кеширующий прокси с широчайшими возможностями.

sudo apt-get install squid

Останавливаем прокси-сервер и приступаем к настройке:

sudo /etc/init.d/squid stop

Открываем /etc/squid/squid.conf, находим и корректируем следующие строки, не забыв их раскомменитровать:

Указываем порт и адрес на котором squid будет принимать соединения:

http_port 10.0.0.1:3128 transparent

Настраиваем кэш:

cache_dir ufs /var/spool/squid 4096 32 256

Указываем внутренние сети, лишние комментируем:

acl localnet src 10.0.0.0/24 # RFC1918 possible internal network
#acl localnet src 172.16.0.0/12 # RFC1918 possible internal network
#acl localnet src 192.168.0.0/16 # RFC1918 possible internal network

Разрешаем доступ из внутренних сетей (найти и раскомменитровать):

http_access allow localnet

Устанавливаем лимит использования памяти:

memory_pools on
memory_pools_limit 50 MB

Задаем язык вывода ошибок для пользователя

error_directory /usr/share/squid/errors/Russian-koi8-r

Важное замечание! В Ubuntu 9.10 эта строка может выглядеть так, рекомендуем проверить правильность пути: error_directory /usr/share/squid/errors/ru

Сохраняем файл конфигурации. Теперь строим кэш и запускаем:

sudo /usr/sbin/squid -z
sudo /etc/init.d/squid start

Для проверки указываем в браузере на клиентской машине использование прокси-сервера с адресом 10.0.0.1 и портом 3128, убеждаемся что все работает. Остается настроить прозрачную работу прокси-сервера, чтобы http трафик заворачивался на Squid автоматически, без прописывания прокси на клиенте. Для этого открываем /etc/nat и дописываем в конец строку:

# Заворачиваем http на прокси
iptables -t nat -A PREROUTING -i eth1 ! -d 10.0.0.0/24 -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-ports 3128

Перезапускаем сеть:

sudo /etc/init.d/networking restart

Все. В нашем распоряжении рабочий сервер, позволяющий организовать общий доступ к интернет, кешируюший http трафик и DNS запросы, а также умеющий раздавать клиентским машинам необходимые для работы в сети настройки.

Записки IT специалиста