Пересылка пакетов между интерфейсами (Linux / Raspberry Pi)

Содержание

Вопрос или проблема
Ответ или решение
Теоретическая часть
Пример настройки с использованием iptables
Применение и проверка
Заключение

Вопрос или проблема

У меня есть Raspberry Pi, который работает как точка доступа. Он отображается как Wi-Fi сеть, и я могу подключиться к нему с других компьютеров без проблем. У меня также есть датчик, подключенный через Ethernet к этому Raspberry Pi, который транслирует множество UDP пакетов на порт 2368 (то есть UDP sensor_ip -> 255.255.255.255 на eth0, порт 2368). Я хотел бы перенаправить все эти пакеты на внешнее устройство, которое подключено к точке доступа (с external_ip, на wlan0).

Я подтвердил, что пакеты принимаются на eth0 правильно с помощью tshark, однако я не уверен, как отправить их на другой компьютер (или даже между сетевыми интерфейсами). Я пробовал несколько правил iptables, но никогда не получал пакеты через PREROUTING или чтобы они отображались на wlan0 (локально или извне), что заставило меня думать, что это неверное направление для продолжения.

Любой совет будет принят с благодарностью. Спасибо!

Некоторые команды, которые я пробовал, среди прочего:

sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

sudo iptables -t nat -A PREROUTING -p udp --dport 2368 -i eth0 -j DNAT --to-destination <external_ip>:2368

sudo iptables -A FORWARD -p udp -d <external_ip> --dport 2368 -j ACCEPT

Ответ или решение

Чтобы решить задачу, описанную в вашей постановке проблемы, нам нужно настроить пересылку UDP пакетов между различными сетевыми интерфейсами Raspberry Pi. В вашем случае это пересылка пакетов от интерфейса eth0, где подключен сенсор, на интерфейс wlan0, подключенный к точке доступа, таким образом, чтобы пакеты могли быть доступны на внешнем устройстве с заданным IP (далее — external_ip).

Теоретическая часть

Пересылка пакетов между сетевыми интерфейсами в Linux регулируется с помощью механизма iptables, который управляет потоками данных между различными сетями. iptables предоставляет гибкие инструменты для маршрутизации, трансляции сетевых адресов (NAT) и фильтрации пакетов.

Следует учесть, что:

IP Forwarding: Для того чтобы маршрутизировать пакеты между интерфейсами, необходимо включить IP forwarding в системе Linux. Это означает, что ядро будет обрабатывать пакеты, не адресованные напрямую машине, а передавать их далее в соответствии с настройками маршрутизации.
NAT (Network Address Translation): Инструменты NAT необходимы, чтобы правильно изменить адреса пакетов, если требуется, перед их пересылкой между сетями. Чаще всего это необходимо, когда пакеты выходят из локальной сети в более широкую сеть.
Правила iptables: Для перенаправления пакетов необходимо настроить верные правила в цепочках PREROUTING, FORWARD и иногда POSTROUTING.

Пример настройки с использованием `iptables`

Предположим, что вы уже включили IP forwarding:

sudo sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

Далее, для перенаправления UDP пакетов с порта 2368 интерфейса eth0 на wlan0, к устройству с external_ip, вам нужно выполнить следующие действия.

Натсройка DNAT: Это действие трансформирует адрес назначения пакетов, приходящих на интерфейс eth0, чтобы они были перенаправлены на external_ip через wlan0.
```
sudo iptables -t nat -A PREROUTING -p udp --dport 2368 -i eth0 -j DNAT --to-destination <external_ip>:2368
```
Настройка FORWARD: Здесь разрешается пересылка UDP пакетов на external_ip.
```
sudo iptables -A FORWARD -p udp -d <external_ip> --dport 2368 -j ACCEPT
```
Дополнительные настройки POSTROUTING (если требуется): Иногда, для корректной маршрутизации, необходимо также настроить NAT на этапе POSTROUTING. Это может быть полезно, если внешний интерфейс использует внешний адрес, отличный от реального:
```
sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o wlan0 -d <external_ip> -j MASQUERADE
```

Применение и проверка

После выполнения всех настроек, рекомендуется проверить корректность работы маршрутизации. Для этого можно использовать несколько методов:

tshark или tcpdump: Эти утилиты помогут убедиться, что пакеты доходят до wlan0 и отправляются в сеть. Можно использовать фильтры по порту и IP для уточнения данных.
ping и traceroute: Эти команды помогут оценить задержки маршрутизации и показывают наличие соединения с external_ip.

Если все настройки выполнены правильно, данные от сенсора, поступающие по интерфейсу eth0, должны начинать маршрутизироваться к внешнему устройству через wlan0.

Заключение

Настройка пересылки пакетов между интерфейсами на Linux требует тщательного подхода, особенно при использовании NAT и iptables. Необходимо учитывать все детали сетевого окружения и проверить каждое правило на корректность. Это позволит обеспечить бесперебойный поток данных между сетевыми интерфейсами Raspberry Pi и внешними устройствами.