Balanceamento de carga entre links com iproute2 - mini-howto

**PEdroArthurJEdi** · 30-01-2008

Como muitos tem dúvidas de como balancear o acesso a Internet por diversos links, resolvi escrever esse mini-howto para evitar a necessidade de novos post no fórum.

Vamos ao problema. Imaginemos um roteador rodando kernel GNU/Linux com as opções de roteamento avançado ativado. Este computador está conectado a N links dedicados. Desejamos balancear a carga das requisições entre esses N links. Sejam LIP0, LIP1, ... , LIPN os endereços IP atribuidos aos links, LIF0, LIF1, ... , LIFN as interfaces de rede, LNTW, LNTW1, ... , LNTWN as redes e LGW0, LGW1, ... , LGWN os gateways de cada link.

Primeiramente devemos criar N tabelas de roteamento, onde N é o número total de links que o gateway possui:

echo 10 tb0 >> /etc/iproute2/rt_tables
echo 11 tb1 >> /etc/iproute2/rt_tables
...
echo XX tbN >> /etc/iproute2/rt_tables

Feito isso, devemos atribuir as redes dos links as suas respectivas tabelas de roteamento:

ip route add LNTW0 dev LIF0 src LIP0 table tb0
ip route add to 0/0 via LGW0 table tb0

ip route add LNTW1 dev LIF1 src LIP1 table tb1
ip route add to 0/0 via LGW1 table tb1
...
ip route add LNTWN dev LIFN src LIPN table tbN
ip route add to 0/0 via LGWN table tbN

deve-se, também, incluir informações sobre a rede local:

ip route add LOCALNET dev IFLOCALNET table tb0
ip route add LOCALNET dev IFLOCALNET table tb1
...
ip route add LOCALNET dev IFLOCALNET table tbN

obs: todas as redes locais devem estar presentes em todas as tabelas!!!

Agora, devemos definir as rotas das redes através da tabela padrão:

ip route add LNTW0 dev LIF0 src LIP0
ip route add LNTW1 dev LIF1 src LIP1
...
ip route add LNTWN dev LIFN src LIPN

obs: se você está com seus link configurados através dos arquivos de configuração das distribuiçoes, a etapa anterior pode ser omitida. Basicamente se ao tentar inserir uma rota na tabela padrão, e a mesma já existir você receberá a seguinte mensagem:
RTNETLINK answers: File exists

Agora você adiciona regras que decidem por onde os pacotes de vem passar:

ip rule add from LIP0 table tb0
ip rule add from LIP1 table tb1
...
ip rule add from LIPN table tbN

Por ultimo, porém o não menos importante, na verdade escencial pois até agora não fizemos nada... Devemos definir o balanceamento de carga:

ip route add to 0/0 nexthop via LGW0 dev LIF0 weight 1 nexthop via LGW1 dev LIF1 weight 1 ... nexthop via LGWN dev LIFN weight 1

Note que o parâmetro weight pode ser explorado para atribuir maior prioridade de envio por um provedor. E você também pode (deve) atribuir um link padrão:

ip route add to 0/0 via LGWP

Bem, pronto... Agora apenas algumas considerações...

O kernel mantém tabelas de roteamento estátcas, portanto, se N pessoas tentarem acessar o site Google por exemplo, todas as tentativas de conexão sairão pelo mesmo link.

Existem alguns patchs disponíveis para melhorar o mecanismo de roteamento. Procurem, informem-se e vejam se são adequados as suas realidades.

Com o uso de regras de roteamento (ip rule) você pode definir qual link padrão para a saída de pacotes de uma determinada rede. Ex:

ip rule add from 10.1.0.0/24 table tb0
ip rule add from 10.2.0.0/24 table tb1

Pode-se. também, dividir por seviços. ex:

iptables -t mangle -A PREROUTING -i LOCALNET -p tcp --dport 21 -j MARK --set-mark 0x60
ip rule add fwmark 0x60 table tbN

Só isso... fiz este post com o intuíto dele se tornar permanente... espero que os moderadores aceitem...

**erickwa** · 21-08-2008

Postado originalmente por PEdroArthurJEdi

Pode-se. também, dividir por seviços. ex:

iptables -t mangle -A PREROUTING -i LOCALNET -p tcp --dport 21 -j MARK --set-mark 0x60
ip rule add fwmark 0x60 table tbN

Só isso... fiz este post com o intuíto dele se tornar permanente... espero que os moderadores aceitem...

Amigo isso seria para poder dividir por portas certo???
entendi essa regra só ñ entendo esse 0x60. foi um nome qualquer q vc deu somente para registrar a marcação?
obrigado...

**PEdroArthurJEdi** · 22-08-2008

Postado originalmente por erickwa

Amigo isso seria para poder dividir por portas certo???
entendi essa regra só ñ entendo esse 0x60. foi um nome qualquer q vc deu somente para registrar a marcação?
obrigado...

Veja que eu pus uma regra de roteamento, fwmark, e o valor era 0x60. Então, na regra do iptables deve colocar o valor que escolhi na regra de roteamento.

**erickwa** · 22-08-2008

Postado originalmente por PEdroArthurJEdi

Veja que eu pus uma regra de roteamento, fwmark, e o valor era 0x60. Então, na regra do iptables deve colocar o valor que escolhi na regra de roteamento.

Legal...
Vou tentar usar seu topico ja instalei iproute2 e tudo mais, estou precisando justamente disso, preciso mandar para um link trafego nobre e para o outro preciso mandar o resto, vou tentar qualquer duvidade posso entrar em contato denovo? mas seu tutorial esta bem elaborado e bem feito, agradeço, e repito era justamente o q precisava...

Abraços tudo de bom...

**erickwa** · 22-08-2008

Minhas condições aqui é a seguinte....

eth0 - 172.16.1.2 (rede local) ligo essa eth para outro server de monitoramento...
eth1 - 192.168.1.2 (rede ADSL) direto em um modem
eth2 - 201.xx.xx.xxx (rede cisco)

Antes do Roteamento...

[root@Proxy rc.d]# route
Tabela de Roteamento IP do Kernel
Destino Roteador MÃ¡scaraGen. OpÃ§Ãµes MÃ©trica Ref Uso Iface
201.xx.xx.xxx * 255.255.255.248 U 10 0 0 eth2
192.168.1.0 * 255.255.255.0 U 10 0 0 eth1
link-local * 255.255.0.0 U 10 0 0 eth2
link-local * 255.255.0.0 U 10 0 0 eth1
default 201-xx-xx-xxx.c 0.0.0.0 UG 10 0 0 eth2

isso sem executar as regras...

agora executando tais regras, criei um script com todas dentro...

[root@Proxy rc.d]# cat /etc/rc.d/rc.routes

ip route add 172.16.1.0/24 dev eth1 src 192.168.1.1 table tb0
ip route add to 0/0 via 192.168.1.2 table tb0
ip route add 172.16.1.0/24 dev eth2 src 201.xx.xx.xxx table tb1
ip route add to 0/0 via 201.xx.xx.xxx(router cisco) table tb1

ip route add 172.16.1.0/24 dev eth0 table tb0
ip route add 172.16.1.0/24 dev eth0 table tb1

ip route add 172.16.1.0/24 dev eth1 src 192.168.1.1
ip route add 172.16.1.0/24 dev eth2 src 201.28.77.162

iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p udp --dport 1024:65535 -j MARK --set-mark 0x60
ip rule add fwmark 0x60 table tb0
iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 1024:65535 -j MARK --set-mark 0x61
ip rule add fwmark 0x61 table tb0
iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p udp --dport 1:1023 -j MARK --set-mark 0x50
ip rule add fwmark 0x50 table tb1
iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 1:1023 -j MARK --set-mark 0x51
ip rule add fwmark 0x51 table tb1

[root@Proxy rc.d]# ./rc.route
RTNETLINK answers: Invalid argument
RTNETLINK answers: File exists
RTNETLINK answers: Invalid argument

Agora apos executar as regras...

[root@Proxy rc.d]# route
Tabela de Roteamento IP do Kernel
Destino Roteador MÃ¡scaraGen. OpÃ§Ãµes MÃ©trica Ref Uso Iface
201.xx.xx.xxx * 255.255.255.248 U 10 0 0 eth2
192.168.1.0 * 255.255.255.0 U 10 0 0 eth1
172.16.1.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth2
link-local * 255.255.0.0 U 10 0 0 eth2
link-local * 255.255.0.0 U 10 0 0 eth1
default 201-xx-xx-xxx.c 0.0.0.0 UG 10 0 0 eth2

Pelo q percebi existe algum erro... c pudesse me dizer onde pequei... obrigado...

**PEdroArthurJEdi** · 23-08-2008

Postado originalmente por erickwa

[root@Proxy rc.d]# cat /etc/rc.d/rc.routes

ip route add 172.16.1.0/24 dev eth1 src 192.168.1.1 table tb0
ip route add to 0/0 via 192.168.1.2 table tb0
ip route add 172.16.1.0/24 dev eth2 src 201.xx.xx.xxx table tb1
ip route add to 0/0 via 201.xx.xx.xxx(router cisco) table tb1

ip route add 172.16.1.0/24 dev eth0 table tb0
ip route add 172.16.1.0/24 dev eth0 table tb1

ip route add 172.16.1.0/24 dev eth1 src 192.168.1.1
ip route add 172.16.1.0/24 dev eth2 src 201.28.77.162

iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p udp --dport 1024:65535 -j MARK --set-mark 0x60
ip rule add fwmark 0x60 table tb0
iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 1024:65535 -j MARK --set-mark 0x61
ip rule add fwmark 0x61 table tb0
iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p udp --dport 1:1023 -j MARK --set-mark 0x50
ip rule add fwmark 0x50 table tb1
iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 1:1023 -j MARK --set-mark 0x51
ip rule add fwmark 0x51 table tb1

[root@Proxy rc.d]# ./rc.route
RTNETLINK answers: Invalid argument
RTNETLINK answers: File exists
RTNETLINK answers: Invalid argument

As saídas dos seguintes comandos podem ajudar mais:

ip route show table all
iptables -t mangle -L -n -v

Porém, numa primeira vista, não parece haver nenhum erro no seu script. Testei algumas coisas aqui nos meu servidores e deu certo. Como disse, a saída ajudará mais...

**rndrama** · 31-08-2008

Pedro,
fiz tudo que está no tuto, mas o cliente não encherga o servidor.

Tenho:

FEDORA 8
3 links
2 WIMAX(512 cada) - embratel
192.168.10.x - gw1 - saida para a porta 80 e 443
192.168.10.x - gw2 - saida para a porta 25 e 110
1 link dedicado(1 mb, para acesso ao terminal service) - embratel
192.168.16.x - gw3 - só passa por aqui acesso ao ts, saída pela interface interna pela porta 3389

será o que posso ta errando?

**PEdroArthurJEdi** · 31-08-2008

Antes de realizar o balanceamento os clientes estavam funcionando?

**rndrama** · 31-08-2008

Sim, todos estão funcionando.

Pedro, LOCALNET refere-se á rede local(192.168.160.0/24), é isso?

Vlw

**PEdroArthurJEdi** · 04-09-2008

Sim, localnet é o endereço da rede local...

Seria de grande ajuda a saida dos seguintes comandos:

# ip route show table all
# iptables -t mangle -L -n -v

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