BIRD 实验 1 静态路由

December 10, 2023

简介

BIRD是一个动态路由软件，本文描述了如何从零开始搭建一个实验环境，并进行静态路由的实验。

目标

BIRD和FRR可能目前最流行的两个Linux动态路由软件了,BIRD似乎在Kubernetes和BGP协议中用得更多。为了为后续研究Kubernetes和BGP协议打下基础，我决定搭建一个实验环境好好学习BIRD。

阅读BIRD的用户指南后，我意识到虽然BIRD是一个动态路由软件，但也支持静态路由，于是第一个实验不必从动态路由开始,让我们从一个老教科书式的静态路由实验开始探索BIRD。

两个路由器通过eth0直连,分别在lo1接口挂载一个子网

如图所示，两个路由器通过eth0直连,分别在lo1接口挂载一个子网，实验的目的是在一台路由器上能够ping通另一台路由器lo1接口上的子网。

准备

搭建上图中这个实验环境自然需要两台Linux PC、一台二层交换机。我决定在我的PC上用LXC来搭建，这样又方便又快捷。

安装lxd

pacman -Sy
pacman -S lxd

设置权限

usermod -v 1000000-1000999999 -w 1000000-1000999999 root

初始化lxd

lxd init

所有选项选是即可，装完后会在我们的本机上创建一个叫lxdbr0的Bridge，这样二层交换机就有了。

创建两个LXC容器，名字分别较arch1、arch2,在我的PC上，这两台机器的IP分别为10.215.137.113/24和10.215.137.88/24。

lxc launch images:archlinux/current/amd64 arch1
lxc launch images:archlinux/current/amd64 arch2

分别登陆两个容器，进行一些初始化设置

lxc exec arch1 -- bash
lxc exec arch2 -- bash

1、设置为+8时区

ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Chongqing /etc/localtime

2、替换为国内源,vi /etc/pacman.d/mirrorlist,替换内容为

Server = http://mirrors.tencent.com/archlinux/$repo/os/$arch

3、安装BIRD软件

pacman -Sy
pacman -S bird

BIRD真是短小精悍呀，安装后竟然只有5个文件。

pacman -Ql bird
bird /etc/
bird /etc/bird.conf
bird /usr/
bird /usr/bin/
bird /usr/bin/bird
bird /usr/bin/birdc
bird /usr/bin/birdcl
bird /usr/lib/
bird /usr/lib/systemd/
bird /usr/lib/systemd/system/
bird /usr/lib/systemd/system/bird.service

4、启动BIRD

systemctl start bird
systemctl enable bird

先来验证一下环境是否好用。

在arch1机上配置loopback网卡lo1，并配置路由

ip link add name lo1 type dummy
ip link set dev lo1 up
ip addr add 192.168.101.1/24 dev lo1

ip route add 192.168.102.0/24 via 10.215.137.88

在arch2机上配置loopback网卡lo1，并配置路由

ip link add name lo1 type dummy
ip link set dev lo1 up
ip addr add 192.168.102.1/24 dev lo1

ip route add 192.168.101.0/24 via 10.215.137.113

此时从arch1机上ping 192.168.102.1或从arch2机上ping 192.168.101.1能ping通了，说明环境是好的。

ip命令的配置一重启就掉了，下面使用systemd-networkd来固化一下。

在arch1机上，删除临时配置

ip link delete lo1

配置/etc/systemd/network/25-dummy.netdev

[NetDev]
Name=lo1
Kind=dummy

配置/etc/systemd/network/25-dummy.network

[Match]
Name=lo1

[Network]
Address=192.168.101.1/24

在arch2机上，删除临时配置

ip link delete lo1

配置/etc/systemd/network/25-dummy.netdev

[NetDev]
Name=lo1
Kind=dummy

配置/etc/systemd/network/25-dummy.network

[Match]
Name=lo1

[Network]
Address=192.168.102.1/24

两台机器上路由还在，使用systemctl restart systemd-networkd在重启服务后，应该还能互相ping通。

最后删除在arch1机、arch2机上分别删除路由，执行：

ip route delete 192.168.101.0/24

和

ip route delete 192.168.102.0/24

然后互相ping不通了，环境搭建完毕。下面该BIRD上场了。

实验

在arch1机上编辑/etc/bird.conf,在protocol static 增加一条配置。

192.168.102.0/24 via 10.215.137.88

arch2机上同理，只不过路由不一样。

192.168.101.0/24 via 10.215.137.113

分别执行systemctl restart bird冷加载或者在birdc中执行reload all热加载使配置生效。

对，就这么简单，只需要一条配置。此时从arch1机上ping 192.168.102.1或从arch2机上ping 192.168.101.1能ping通了，说明BIRD管理的静态路由实验成功了。

分析

在arch1机上使用grep -v "^#" /etc/bird.conf来分析以下配置文件。

log syslog all;

protocol device {
}

protocol direct {
    disabled;		# Disable by default
    ipv4;			# Connect to default IPv4 table
    ipv6;			# ... and to default IPv6 table
}

protocol kernel {
    ipv4 {			# Connect protocol to IPv4 table by channel
          export all;	# Export to protocol. default is export none
    };
}

protocol kernel {
    ipv6 { export all; };
}

protocol static {
    ipv4;			# Again, IPv4 channel with default options
    route 192.168.102.0/24 via 10.215.137.88;
}

学习心得如下：

该配置文件定义了1个全局配置log syslog all;，5个protocol。
device protocol下没有channel，其他都有。ipv4、ipv6就是channel。
direct protocol其实是禁用的。见disabled;。
kernel protocol中ipv4 channel下配置了一行export all;，才能把static protocol中配置的路由输出到内核中。
kernel protocol ipv4、ipv6要分开配。
static protocol ipv4、ipv6也要分开配。

几点以后研究的方向：

ip link add lo1 type dummy添加的type明明是dummy，为何ip link看到的第二行开头是link\ether?
static protocol在用户指南中还提到一种Flowspec配置，目前来看是专用于BGP协议的，如何使用还需进一步研究。
GNS3，可以支持更多的设备，也许更适合用来作复杂的实验，有时间可以研究一下。

结束

实验结束，最后删除虚拟机。

lxc delete -f arch1
lxc delete -f arch2