Netzwerk/Super-Node Backbone Anbindung

Dieser Artikel erläutert, wie eine Super-Node an den Backbone des Freifunk Rheinland angeschlossen werden kann.

Netzwerkdiagram

Im Forum, Stand 4.10.2014

tinc

Die Super-Nodes und die Router bilden ein vermaschtes VPN (Layer 2) per tinc.

Zuerst das Paket tinc installieren.

# pacman -S tinc

Das Verzeichnis für die Backbone-Konfiguration und die Schlüssel anlegen. Der Name dieser Instanz lautet: rheinland.

# mkdir -p /etc/tinc/rheinland/hosts

Die tinc-Konfiguration für tinc ablegen. Hier das externe Interface des Servers unter $INTERFACE und den Hostnamen unter $HOSTNAME eintragen.

# > /etc/tinc/rheinland/tinc.conf
AddressFamily ipv4
BindToInterface $INTERFACE
Broadcast direct
DeviceType tap
DirectOnly yes
Forwarding off
HostNames no
Interface bb0
Mode switch
Name $HOSTNAME
PingInterval 15
PingTimeout 5
PrivateKeyFile /etc/tinc/rsa_key.priv
ConnectTo = rheinland0
ConnectTo = rheinland1
Debug 3

Dann eine Datei mit Adresse und Schlüssel des einen Routers anlegen.

# > /etc/tinc/rheinland/hosts/rheinland0
Address=78.47.35.139
-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
MIIBCgKCAQEA2xz9NGY9XUkrsciIZ5AucrtGnlXcD257/jYDyyCVLDNuS16cA3vF
bsH5Br3zjYRsN+AZjvgUbfCyrM4qxWBoSTmcFOH5uQLt0RD+p8dpq/p/9B0vRMI2
eGLK6C+2EylLEui9lrwpXF27530uIlXxORsjEgGjgJMegkTQoU/yFpt8kXr0N+Zg
sCdLyVByzS6FqmZOuFJiNTC/IggkRHqqKLoj9Kp4L/qqdTCeszWVtkNQpljXhiEq
4OR9nreH+icns+GrvWAqhMUyVTJrOr1nPDgFT5FytGjmudN/tSpp7PE4OZbvpIg/
ZxMfmKM7Qs/+xPLry7SB7NJzJSJVOR6fDQIDAQAB
-----END RSA PUBLIC KEY-----

Und noch eine Datei mit Adresse und Schlüssel des anderen Routers.

# > /etc/tinc/rheinland/hosts/rheinland1
Address=78.47.35.141
-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
MIIBCgKCAQEAxaewx1cZPPjeRLomoO2z0GN/Lioc0bwEoM9cB++lzqfhfEbNLDbU
hMkn2Q/2uR51h2ZJ5tgUcU1wCa2lrPXVO8e8oZo7RTJi+rYJyDtosC2W693GtLxK
GYDQOyPmrcc55X4j0UeyFNP2dKH8qmRH2cs2VM1sJslKOGheJVSXxo2xBQy2EiQw
AMITubAW6NaG/tB5hwehyvcp11B/EXuWl1UByEi3R8TCQPPyyuyhmVswnSUZzbsU
UMkazbrbaK322DmuHT8txn4DK6/DLSz0MzPwe0AGB8ReQA5wKS2JgnRmZ0HKLJ9K
awnBNLV2ate25FZuvjHkD6yyjQcCsoryMwIDAQAB
-----END RSA PUBLIC KEY-----

Ein Skript zum Setzen der Adressen beim Start des VPN anlegen.. Bitte $SUFFIX durch das Suffix der Super-Node ersetzen (z.B. 13 für Rheinufer).

# > /etc/tinc/rheinland/tinc-up
#/bin/sh

ip link set up dev $INTERFACE
ip -4 addr add 10.78.0.$SUFFIX/22 dev $INTERFACE
ip -6 addr add 2001:470:72da:$SUFFIX::1/64 dev $INTERFACE 
ip -6 addr add 2001:470:7861:$SUFFIX::1/64 dev $INTERFACE

Das Skript ausführbar machen

# chmod +x /etc/tinc/rheinland/tinc-up

Ein Paar aus öffentlichem und privaten Schlüssel erzeugen. Wir nehmen die Standardlänge von 2048 bit und den vorgeschlagenen Pfad zu den Dateien (/etc/tinc/rsa_key.priv und /etc/tinc/rsa_key.pub).

# tincd -K

Den public keys des Hosts linken (hier wieder $HOSTNAME durch den Hostnamen ersetzen).

# ln -s /etc/tinc/rsa_key.pub /etc/tinc/rheinland/hosts/$HOSTNAME

Der öffentliche Schlüssel soll auf der Wiki-Seite der Super-Node dokumentiert und den Admins der Router mitgeteilt werden. Wenn die Admins den Schlüssel eingetragen haben, tincd aktivieren und starten.

# systemctl enable tincd@rheinland
# systemctl start tincd@rheinland

Adressierung der Supernodes im Backbone

IPv6

SLAAC ist zu verwenden.

Legacy IP (IPv4)

Der Adressbereich 10.78.0.0/22 ist für den Backbone reserviert. Adressen sind hier zu verwalten.

Routing

Innerhalb des Backbones wird das Routing-Protokoll OSPF verwendet. So werden die Subnetze automatisch verteilt.

Als Routing-Dienst kommt derzeit Quagga zum Einsatz. Die Konfigurationen für IPv4 und IPv6 finden getrennt statt. Quagga ist in den Paketsammlungen der üblichen Linux Distributionen bereits enthalten.

# pacman -S quagga

zebra

zebra synchronisiert die Routing-Tabellen des Kernels. Dazu benötigen wir nur eine minimale Konfiguration. Hier $HOSTNAME durch den Hostname ersetzen:

# > /etc/quagga/zebra.conf
hostname $HOSTNAME-zebra
password zebra
ip forwarding
ipv6 forwarding
line vty

Es wird lediglich ein Hostname sowie ein Passwort für die Zebra Shell gesetzt und IP Forwarding aktiviert. Mittels telnet 127.0.0.1 2601 kann zebra auch interaktiv konfiguriert werden. Die Konfiguration ähnelt der von Routern mit Cisco IOS.

Den Dienst aktivieren und starten

 # systemctl enable zebra
 # systemctl start zebra

ospf6d

ospf6d teilt zebra die Routing-Tabellen für IPv6 mit. Folgende Konfiguration verwendet für die Routing-Map das Interface br0, auf dem das Freifunk-Netzwerk liegt. Bei $HOSTNAME kommt wieder der hostname hinein:

# > /etc/quagga/ospf6d.conf
hostname $HOSTNAME-ospf6d
password ospf6d
interface bb0
 ipv6 ospf6 hello-interval 1
 ipv6 ospf6 dead-interval 4
router ospf6
 redistribute connected
 interface bb0 area 0.0.0.0
 interface br0 area 1.0.0.0
line vty
log syslog

Den Dienst aktivieren und starten

 # systemctl enable ospf6d
 # systemctl start ospf6d

ospfd

IPv4-Routing wird per ospfd (analog zum ospf6d) konfiguriert. Hier $NETWORK durch das IP-Netz der Domäne (und wieder $HOSTNAME durch den Hostnamen) ersetzen.

# > /etc/quagga/ospfd.conf 
hostname $HOSTNAME-ospf
password ospfd
interface bb0
 ip ospf hello-interval 1
 ip ospf dead-interval 4
router ospf
 auto-cost reference-bandwidth 100000
 passive-interface default
 no passive-interface bb0
 network 10.78.0.0/22 area 0.0.0.0
 network $NETWORK area 0.0.0.0
line vty

Den Dienst aktivieren und starten

 # systemctl enable ospfd
 # systemctl start ospfd

So werden beide Tunnel-Interfaces zu unseren Netzwerken für OSPF verwendet. Ankündigungen für Routen werden jedoch nur ins Backbone-Netz geschickt, nicht über ein anderes Interface.