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搭建FOU隧道

FOU是UDP 层的隧道技术

我们准备两台主机来配置一个 FOU 隧道，分别为 k1 和 k2 ，配置的 IP 地址分别为 192.168.127.151 和 192.168.127.152，

主机名	IP地址	操作系统版本
k1	192.168.50.152	Oracle Linux8
k2	192.168.50.152	Oracle Linux8

升级内核

# 如果是uek内核,需要安装kernel-uek-modules内核模块
dnf install -y kernel-uek-modules# 重启
reboot

从 3.18 版本的内核才支持 fou。

装载模块

重启后查看两台机器的环境是否正常，并装载所需要的 fou 模块

# 加载fou模块及依赖模块
modprobe -a fou# 加载ipip模块
modprobe ipip# 查看fou模块
modinfo fou# 查看查看fou模块是否加载
lsmod|grep fou

lsmod | egrep 'ipip|fou'

# 在系统启动时自动加载fou及依赖的内核模块
echo fou >/etc/modules-load.d/fou.conf
echo ip6_udp_tunnel >>/etc/modules-load.d/fou.conf
echo udp_tunnel >>/etc/modules-load.d/fou.conf
echo ip_tunnel >>/etc/modules-load.d/fou.conf

即便是升级了内核，加载了 fou 模块，还需要对 ip_tunnel 模块有依赖，下面的输出如果没有 ip_tunnel 说明环境无法满足需要。

# 查看fou模块的依赖
modinfo --field=depends fou

启用 IPv4 数据包转发功能

要想这两台主机成功路由（转发）数据包，还需要开启转发功能。在 k1 和 k2 上启用 IPv4 数据包转发功能

echo "
# 开启内核开启数据包转发
## 1为开启；0为关闭
net.ipv4.ip_forward=1 " >> /etc/sysctl.conf && sysctl -p

升级iproute

系统自带的 ip 命令是由 iproute 软件包提供的，要想使用 fou 子命令需要保证软件包的版本是新的。

# 升级iproute
yum -y update iproute

配置 FOU 隧道

配置一条 FOU 隧道需要两步。发送端 k1 和接收端 k2 分别设置，这样能允许人们随意配置它们。

k2接收端配置

在接收端 k2 上只要设置一个端口用于接收封装好的数据报文就行了。有个新的 fou 子命令可用于此：

# 添加UDP端口5555作为FOU接收端口，指定封装协议为IPv4（协议号4）
ip fou add port 5555 ipproto 4

此命令在接收端 k2 设置了 5555 端口，指明此端口接收到的数据报的协议号是 4，也就是 IP 封包。此端口接收到的数据包会被拆解掉外面的封装；然后再放入到网络堆栈中，从而发往它的实际目的地址。想要删除这个端口则使用 ip fou del port 5555 ipproto 4 。

k1发送端配置

在发送端 k1 就稍复杂了点，因为必须指定目的地址，还要能够与已有的封装协议共存。典型的命令如下：

# ip link add ftok2 \          # 创建名为 ftok2 的虚拟网络接口
# type ipip \                 # 指定为 IPIP 隧道（IPv4 over IPv4）
# remote 192.168.50.152 \    # 设置远程终端 IP（接收端）
# local 192.168.50.151 \     # 设置本地终端 IP（发送端）
# ttl 255 \                   # 设置封装数据包的 TTL 为 255（防止环路）
# dev ens160 \                  # 绑定到物理网卡 ens160 传输
# encap fou \                 # 使用 FOU 封装（Foo Over UDP）实现 UDP 隧道
# encap-sport auto \          # 自动分配源 UDP 端口
# encap-dport 5555            # 固定目的 UDP 端口为 5555# 配置发送端
ip link add ftok2 type ipip remote 192.168.50.152 local 192.168.50.151 ttl 255 dev ens160 encap fou encap-sport auto encap-dport 5555

如果要删除ftok2接口,执行sudo ip link delete ftok2

此命令在发送端 k1 设置了一个新的虚拟接口（ftok2），用于 IPIP 封装。数据包的源端口由网络栈决定，而目的端口设置为 5555 。当然要使用这个网络接口还要选择封装协议，目前支持的协议有 IPIP，SIT（IPv4-IPv6隧道协议）和 GRE（用于虚拟专用网）。

配置完成后即可使用 ip tunnel 命令查看隧道信息，其中 tunl0 是 fou 模块装载后系统自动生成的。

ip tunnel show

双向配置

通信是双向的，因此还需要按照上述的步骤反过来。

k1 作为接收端配置一次。

ip fou add port 5555 ipproto 4

k2 作为发送端配置一次。

请注意命令中的名称以及 remote 和 local 对应的地址。

# ip link add ftok1 \          # 创建名为 ftok2 的虚拟网络接口
# type ipip \                 # 指定为 IPIP 隧道（IPv4 over IPv4）
# remote 192.168.50.151 \    # 设置远程终端 IP（接收端）
# local 192.168.50.152 \     # 设置本地终端 IP（发送端）
# ttl 255 \                   # 设置封装数据包的 TTL 为 255（防止环路）
# dev ens160 \                  # 绑定到物理网卡 ens160 传输
# encap fou \                 # 使用 FOU 封装（Foo Over UDP）实现 UDP 隧道
# encap-sport auto \          # 自动分配源 UDP 端口
# encap-dport 5555            # 固定目的 UDP 端口为 5555# 配置发送端
ip link add ftok1 type ipip remote 192.168.50.151 local 192.168.50.152 ttl 255 dev ens160 encap fou encap-sport auto encap-dport 5555# 查看接口状态
ip tunnel show

配置接口状态

隧道配置完成后虚拟的接口是处于 DOWN 状态的，可以通过 ip link show 命令查看

ip link show ftok2ip link show ftok1

可以看到 state DOWN，说明接口没有启用, 通过 ip link set 命令将接口启用

[root@k1 ~]# ip link set ftok2 up
[root@k1 ~]# ip link show ftok2  [root@k2 ~]# ip link set ftok1 up
[root@k2 ~]# ip link show ftok1  

现在，隧道就成功地建立起来了。

配置路由的下一跳IP

由于隧道属于虚拟接口，因此对于路由的下一跳（下一个越点）的 IP 地址只能配置在本机的虚拟接口上。此处我们称下一跳 IP 为 GWIP（网关IP）。

现在我们在 k1 上配置 GWIP 为 10.10.10.1

[root@k1 ~]# ip addr add 10.10.10.1 dev ftok2
[root@k1 ~]# ip addr show dev ftok2

在 k2 上配置 GWIP 为 10.10.10.2

[root@k2 ~]# ip addr add 10.10.10.2 dev ftok1
[root@k2 ~]# ip addr show dev ftok1

配置路由

要想实现在隧道中进行通信，就需要在两端配置静态路由。使用 ip route 命令可以实现在 Linux 主机添加静态路由。命令格式如下：

ip  route  add  to  目标网络  via  下一跳IP  dev 从本机出去的网卡名称

现在有了 GWIP 就可以通过隧道路由了，我们将这两个 GWIP 做通试试看。

在 k1 上配置到 k2 的路由

[root@k1 ~]# ip route add to 10.10.10.2 via 10.10.10.1 dev ftok2

在 k2 上配置到 k1 的路由

[root@k2 ~]# ip route add to 10.10.10.1 via 10.10.10.2 dev ftok1

隧道测试

k1 作为发送端

[root@k1 ~]# ping -I 10.10.10.1 10.10.10.2 -c 3

k2 作为发送端

[root@k2 ~]# ping -I 10.10.10.2 10.10.10.1 -c 3

通过抓包可以看到数据包的请求和响应过程中，接收端的端口都是 5555

[root@k2 ~]# tcpdump -nn -i ens160 udp port 5555	

做了 GWIP 的静态路由之后，两个机器的 GWIP 能互通说明隧道建立成功了，此时你就可以根据实际的情况和需求，添加公网静态路由到隧道了。

参考链接：

• https://lwn.net/Articles/614348/
• https://www.netdevconf.org/0.1/sessions/11.html