Policy Based Routing
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Dieser Artikel will die Grundlagen von Policy Based Routing sowie die zugehörigen Konfigurationsmöglichkeiten unter Linux erklären. Der Artikel setzt voraus, dass der Leser grundlegendes Verständnis im Thema Routing unter Linux hat. route, nestat, Routing Table, NAT, Masquerading und ähnliches sollten als keine Fremdwörter für den Leser sein.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Policy Based Routing?
Unter dem Begriff "Policy Based Routing" versteht man die Möglichkeit Routing Entscheidungen an Hand eines vordefinierten Regelwerkes zu treffen. Dies unterscheided sich stark von den bisher eingesetzten Routingmöglichkeiten bei welchen ein Router nur an Hand des Zieles eines Datenpaketes entscheided an welchen Next Hop das Paket weitergereicht wird.
Mit PBR ist es nun möglich das ein Router auch die Quelle eines Paketes, die Größe des Paketes, bestimmte Flags, das Protokoll und noch vieles mehr berücksichtig und dann entscheided was der Next Hop für das Paket sein soll.
Für Weiteres siehe Quelle [1].
Vorteile von PBR (Oder: Wozu braucht man das überhaupt?)
Sie auch Quelle [2].
Ereichen des gleichen Ziels über zwei Verbindungen
In der Vergangenheit als das Internet noch überschaubar war, hatte man oftmals zwei Anbindungen an seine Kommunikationspartner. Eine über ein kommerzielles Netz, welche zuverlässig aber teuer war und eine Anbindung über das Internet, welche günstig aber unzuverlässig war.
Je nachdem von wo nun Daten zum Partner geschickt wurden, wurde entweder die kommerzielle oder die öffentliche Anbindung genutzt. Man musste also an Hand der Quelle der Daten unterschieden welche Daten wie geroutet wurden. Das sonst übliche Routing auf Basis des Zieles konnte man hier nicht einsetzen, da das Ziel ja jedesmal identisch war.
QoS
Heute dürfte QoS (Quality of Service) eine größere Rolle spielen.
Angenommen ein Internetprovider hat zwei Kundengruppen: Privatkunden und Firmenkunden. Die Privatkunden zahlen nur einen geringen Preis für die Internetanbindung, wärend die Firmenkunden einen hohen Preis zahlen. Nun möchten die Firmenkunden natürlich auch einen höhere Verbindungsgeschwindigkeit garantiert bekommen als dies für die Privatkunden üblich ist. In einem solchen Umfeld könnte der der Internetprovider an Hand der Quelle eines Datenpaketes entscheiden ob dieses mit Vorgang behandelt wird oder nicht.
Ein weiteres Szenario kennt man von VoIP (Voice over IP). Die Datenpakete eines Telefongespräches müssen zügig beim Empfänger ankommen, wenn man vermeiden will dass dieser ein Echo, oder einfach eine "schlechte Leitung" im Gespräch hört. Bandbreite steht leider nicht unbegrenzt zur Verfügung, so dass man entscheiden muss welches Datenpaket über eine bessere Leitung (weil schneller) übertragen wird und welche nicht. Auch hier kann PBR wieder helfen. Anhand des im Paket eingesetzten Protokolls kann ein Router der PBR-fähig ist entscheiden ob ein Datenpaket über ein gute Leitung geschickt werden muss, oder ob es eine weniger gute Leitung nehmen kann.
Sonstiges
In letzter Zeit kam leider auch das Thema "Netzneutralität" in den Medien auf. Auch dies wäre ein Anwendungsfall für PBR.
Nachteile von PBR
Die Nachteile von PBR liegen vor allem im höhren Administrationsaufwand. Das Regelwerk für die Router muss erstellt und gepflegt werden. Dynamische Routing wird schwieriger einzubinden und auch die Fehlersuche im Netzwerk wird komplizierter, da man nicht einfach ein Traceroute absetzen kann um zu sehen welche Route die Daten nehmen würden (dies kann sich von der Route des Traceroutes nämlich unterscheiden).
Konfiguration von PBR unter Linux
Voraussetzungen
Damit PBR unter Linux funktioniert, muss der Kernel dies unterstützen. Die Kernel der größeren Distributionen sind heute standardmäßig mit den notwendigen Optionen übersetzt worden, so dass man sich nicht selbst darum kümmern muss. Wer seinen Kernel selbst kompiliert sollte darauf achten, dass CONFIG_IP_ADVANCED_ROUTER und CONFIG_IP_MULTIPLE_TABLES auf "y" gesetzt sind.
Des Weiteren benötigt man das Programm "ip" welches sich, je nach Distribution, im Paket "iproute" bzw. "iproute2" befindet. Dieses Programm wird heute meist automatisch bei der Installation mitgeliefert, so dass man es in den seltensten Fällt nachinstallieren muss.
Prinzip (oder: Erklär mir wie es funktioniert, ohne mir die Sourcecodekommentare zu zeigen)
Wie muss man sich das Policy Based Routing technisch vorstellen?
Vorweg eine kurze Anmerkung. Ich verwende nachfolgende sowohl Router als Firewall gleichwertig. Zwar kann eine Firewall mehr als ein Router, allerdings ist diese mehr für das Policy Based Routing vorerst nicht von Interesse.
Das klassische Destination-Based Routing arbeitet folgendermaßen. Ein Datenpaket erreicht den Router/Firewall und durchläuft erstmal die PreRouting-Tabelle des Firewallsystems (vergleiche: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Nfk-traversal.png). Unter Umständen kann das Paket hier verändert werden. Dies erläutere ich später noch genauer. Nach der PreRouting-Tabelle steht die Routing Entscheidung an. D.h. der Router muss nun entscheiden ob und wohin das Paket weitergeleitet werden muss. Diese Entscheidung traff der Router bisher anhand einer Tabelle, der sogenannten Routing Tabelle. In dieser Tabelle stand nur drin, was der Next Hop, also der nächste Weiterleitungspunkt für ein Paket mit einem bestimmten Ziel ist. Anbei ein klassische Routingtabelle:
Ziel Router Genmask Flags Metric Ref Use Iface 192.168.1.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 ra0 192.168.181.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 vmnet1 172.16.143.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 vmnet8 0.0.0.0 192.168.1.2 0.0.0.0 UG 0 0 0 ra0
