Quagga路由软件安装与命令行结构分析.docx

1、Quagga路由软件安装与命令行结构分析Quagga 路由软件安装与命令行结构分析 一Quagga 简介 Quagga 是一个路由软件套件，它提供了路由协议的TCP / IP 的路由支持服务，如RIPv1， RIPv2 的，RIPng，OSPFv2，OSPFv3，BGP - 4 的，和BGP 4。此外本软件除了支持IPv4 路由协议外,还支持IPv6 路由协议。Quagga 是GNU Zebra（由Kunihiro Ishiguro 开发）的一 个分支。 二 Quagga 基本结构 quagga 主要由bgpd、ripd、ripngd、ospfd、ospf6d、vtysh 等几个服务（这些服务

2、的名称被建 立之后，被挂上 Linux 使用时，通常在服务的名称之后会加上一个 d,这也就是 daemon 的 命名规则)，根据实际需要我们选用相应的服务。但quagga 中Vtysh（也就是quagga 的shell） 是实现每个daemon 的集合。 Quagga 包含一个核心守护进程zebra，它作为Unix 底层核心的一个抽象层，表示为linux 上 的一些Zserv API 或Linux Quagga 客户端的TCP 流。这些Linux Quagga 客户端实现路由协 议并和zebra 守护程序交换路由更新信息。其中Zserv 客户端包括： Ospfd（实现OSPFv2）ripd（实

3、现RIPv1 和RIPv2）ospf6d（实现OSPFv3（IPv6） Ripngd（实现RIPv3（IPv6）Bgpd（实现BGP4+（包括对组播地址族和IPv6 地址族的支持） 注： 【1】daemon Unix 的术语，指一种在后台执行的程序。网络的服务器功能也多为后台程序,一种没有被显式激活，但处 于休眠状态，等待某种条件满足的程序。守护程序，无交互后台程序，UNIX 端口监督程序； 【2】 Zebra Zebra 是一个开源的 TCP/IP 路由软件，同 Cisco Internet 网络操作系统（IOS）类似。它灵活而且具有强 大的功能，可以处理路由信息协议（RIP）、开放式最短路

4、径优先协议（OSPF）和（BGP）边界网关协议以 及这些协议的所有变体。zebra 守护进程是实际的路由管理者，控制着其他模块；而且用户主要通过它进 行交互。我们最先需要配置 Zebra 守护进程。 启动某一服务则： 服务名 -d (例如：ripd -d) 三 任务要求 1. ubuntu 下guagga 软件的安装 2. 熟悉使用guagga 软件 四 详细阐述 1. buntu 下quagga 软件的安装 (一) 安装环境 A. 硬件环境：Windows xp B. 软件环境：虚拟机 ubuntu10.04 C. 安装路由软件quagga-0.99.16 (二) quagga 虚拟机与wi

5、ndows 下共享文件 A. 在虚拟机安装好后，在windows 下的某一一盘符（例如d）内建一个共享文 件夹，把guagga 源文件拷到共享文件夹（例如命名为linuxshare）里并解压。 B. 在虚拟机主界面选择option 选项中的sharefolders 中，按照提示设置共享文 件路径（例d:linuxshare）。 (三) quagga 配置 A. 打开终端并以root 用户进入 B. 安装guagga 时要用到g+,ubuntu10.04 没有安装须下载安装此软件包 rootubuntu:/# apt-get install g+ C. quagga 解压代码放在/mnt/hgf

6、s/linuxshare/ rootubuntu:/# cd /mnt/hgfs/linuxshare/quagga-0.99.16 D. root/mnt/hgfs/linuxshare/quagga-0.99.16#./configure -disable-ripd -disable-ripngd -disable-ospfd -disable-ospf6d -disable-watchquagga -disable-doc -enable-user=root -enable-group=root -enable-zebra -enable-vtysh 注： ./configure 是用来

7、检测你的安装平台的目标特征的（比如它会检查是否有编辑器、函数库， CC 或GCC 等等），并根据配置信息生产相应的makefile，它是个shell 脚本。 ./configure h 输入此命令会一一列出当前配置环境所有配置选项 此输入选项含义为， 启用相应服务程序，并对不用的服务程序进行关闭，其中 -enable-user=root -enable-group=root 是限定quagg 软件的使用权限。 配置时易出现如下错误： checking for perl. /usr/bin/perl checking for tputs in -ltermcap. no checking for

8、 tputs in -ltinfo. no checking for tputs in -lcurses. no checking for tputs in -lncurses. no checking for main in -lreadline. no configure: error: vtysh needs libreadline but was not found and usable on your system 解决方法： 看readline 软件包是否安装 是否安装ncurses 安装包 是否安装libncursesw-dev 或libncursesw5-de 软件包 (四)

9、quagga 编译 root/mnt/hgfs/linuxshare/quagga-0.99.16#make 注： make 是用编译命令，它从Makefile 中读取信息（呼叫原始码、函数库、编辑器） 进行编译。 (五) quagga 安装 root/mnt/hgfs/linuxshare/quagga-0.99.16#make install 注： make install 是安装命令，它也从Makefile 中读取指令，安装到指定的位置。 (六) 启动quagga 的核心守护进程 root/mnt/hgfs/linuxshare/quagga-0.99.16# Zebra d 注： a)

10、 说明quagga 相应服务程序已经运行，只要是虚拟机的不重启或 卸载（make uninstall）， 他都会在后台运行。 b) 可能有以下错误： - zebra: error while loading shared libraries: libzebra.so.0: cannot open shared object file: No such file or directory 解决方法： 在/usr/local/lib 下有 lrwxrwxrwx 1 root root libzebra.so - libzebra.so.0.0.0 lrwxrwxrwx 1 root root li

11、bzebra.so.0 - libzebra.so.0.0.0 -rwxr-xr-x 1 root root libzebra.so.0.0.0 这可能是由于/lib 库出现问题：则 rootubuntu:/usr/local/lib# cp libzebra.* /lib rootubuntu:/usr/local/lib# rm libzebra.* Starting zebra. vty_read_config: failed to open configuration file /usr/local/etc/zebra.conf: Permission denied cant open

12、 configuration file /usr/local/etc/quagga/zebra.conf 解决方法： 可以看到/usr/local/etc/没有zebra.conf（它是存放zebra 相关用户，密码信息等），但 有zebra.conf.sample rootubuntu:/usr/local/etc# cp zebra.conf.sample zebra.conf (七) 执行quagga 的shell 程序 root/mnt/hgfs/linuxshare/quagga-0.99.16# vtysh 接着进入guagga 的shell 界面： Hello, this is

13、Quagga (version 0.99.16). Copyright 1996-2005 Kunihiro Ishiguro, et al. ubuntu# 注： 在相应 quagga 相应服务启动之后，输入 vtysh 作用就是通过相应界面，输入命令行控制后台执行的 相应操作。 2. 熟悉使用quagga 软件 (一) quagga 软件命令行部分结构 ripd AUTH_NODE, VIEW_NODE, cmd_element cmd ospd AUTH_ENABLE_NODE 。 ENABLE_NODE cmd_element .。 quagga osp6d CONFIG_NODE 。

14、 （zebra） 。 cmd_element cmd ripngd 。 HIDDENDEBUG_NODE, bgpd VTY_NODE Vtysh 是quagga 软件的一个shell，所有命令行由此输入执行。 以上_NODE、cmd_element、cmd 是层层嵌套，储存在结构体struct _vector 中 数据结构如下： /* struct for vector */ struct _vector unsigned int active; /* number of active slots */ unsigned int alloced; /* number of allocated

15、 slot */ void *index; /* index to data */ ; typedef struct _vector *vector; 注释：此处二级指针index 指向cmd_element 和vecto 数据结构。 现逐层分析： _NODE a) _NODE 数据结构 struct cmd_node enum node_type node; /* Node index. */ const char *prompt; /* Prompt character at vty interface. */ int vtysh; /* Is this nodes configurati

16、on goes to vtysh ? */ int (*func) (struct vty *); /* Nodes configuration write function */ vector cmd_vector; /* Vector of this nodes command list. */ ; b) _NODE 定义枚举类型、 enum node_type AUTH_NODE, /* Authentication mode of vty interface. */ VIEW_NODE, /* View node. Default mode of vty interface. */ A

17、UTH_ENABLE_NODE, /* Authentication mode for change enable. */ ENABLE_NODE, /* Enable node. c) _NODE 赋初值（以view_node 为例） static struct cmd_node view_node = VIEW_NODE, %s , ; vector cmdvec = NULL; d) _NODE 初始化（把节点都放到（struct _vector） cmdvec 数据结构中） (例: install_node (&view_node, NULL);) void install_node

18、(struct cmd_node *node, int (*func) (struct vty *) vector_set_index (cmdvec, node-node, node); node-func = func; node-cmd_vector = vector_init (VECTOR_MIN_SIZE); 注释： /把node 节点存放cmdvec 的index node-func = func; /为node 下cmd_vector 分配vector 结构，以存放(cmd_element) 现逐层分析：cmd_element a) cmd_element 数据结构 struc

19、t cmd_element const char *string; /* Command specification by string. */ int (*func) (struct cmd_element *, struct vty *, int, const char *); const char *doc; /* Documentation of this command. */ int daemon; /* Daemon to which this command belong. */ vector strvec; /* Pointing out each description v

20、ector. */ unsigned int cmdsize; /* Command index count. */ char *config; /* Configuration string */ vector subconfig; /* Sub configuration string */ u_char attr; /* Command attributes */ ; b) cmd_element 初始化（把cmd_element 放到_NODE 数据结构中） (例: install_element (VIEW_NODE, &config_list_cmd);) void install

21、_element (enum node_type ntype, struct cmd_element *cmd) struct cmd_node *cnode; if (!cmdvec) /* cmd_init hasnt been called */ return; cnode = vector_slot (cmdvec, ntype); if (cnode = NULL) fprintf (stderr, Command node %d doesnt exist, please check itn, ntype); exit (1); vector_set (cnode-cmd_vecto

22、r, cmd); if (cmd-strvec = NULL) cmd-strvec = cmd_make_descvec (cmd-string, cmd-doc); cmd-cmdsize = cmd_cmdsize (cmd-strvec); 注释：从cmdvec 中把ntype 类型节点对应的index 找到 把cmd 存放到cnode 的cmd_vector 中 md_make_descvec (cmd-string, cmd-doc) 作用就是把string 和doc 存放在strvec，其逻辑 结构为 active active *cmd alloced active *str

23、strvec alloced *index alloced *index *cmd *str *index active alloced *index 举例: cmd-string 为：route-map WORD (deny|permit) cmd -doc 为：create route-map or enter route-map command moden route map tagn route map denies set operationsn route map permits set operationsn sequence to insert to/delete from e

24、xisting route-map entryn 执行md_make_descvec (cmd-string, cmd-doc)函数后：active=4 active (1) alloced (1) *cmd: route-map active(4) *index *str:create route-map or enter route-map strve alloced(=4) active (1) alloced(1) *index *index *cmd: WORD *str: route map tag active (2) *cmd: deny alloced(2) *str: ro

25、ute map denies set operations *index *cmd: permit *str: route map permits set operations active (1) alloced (1) *index *cmd: *str: sequence to insert to/delete from existing route-map entry cmdsize 表示cmd 的大小，route-map WORD (deny|permit) 中cmdsize=4 cmd 的定义（是通过宏来实现的） a) 宏的数据结构 #define DEFUN(funcname,

26、cmdname, cmdstr, helpstr) DEFUN_CMD_FUNC_DECL(funcname) DEFUN_CMD_ELEMENT(funcname, cmdname, cmdstr, helpstr, 0, 0) DEFUN_CMD_FUNC_TEXT(funcname) 注释：funcname: 命令的函数名 cmdname: 命令名字 cmdstr: 命令字符串 helpstr: 帮助信息 声明添加命令的执行函数 static int funcname (struct cmd_element *, struct vty *, int, const char *); 给cm

27、dname 赋值 struct cmd_element cmdname = .string = cmdstr, .func = funcname, .doc = helpstr, .attr = attrs, .daemon = dnum, ; 给出命令函数名及函数参数 static int funcname ( struct cmd_element *self _attribute_ (unused), struct vty *vty _attribute_ (unused), int argc _attribute_ (unused), const char *argv _attribut

28、e_ (unused) ) b) 应用举例： /* Hostname configuration */ DEFUN (config_hostname, hostname_cmd, hostname WORD, Set systems network namen This systems network namen) if (!isalpha(int) *argv0) vty_out (vty, Please specify string starting with alphabet%s, VTY_NEWLINE); return CMD_WARNING; if (host.name) XFRE

29、E (MTYPE_HOST, host.name); host.name = XSTRDUP (MTYPE_HOST, argv0); return CMD_SUCCESS; 替换相应宏的结果为： static int config_hostname (struct cmd_element *, struct vty *, int, const char *); struct cmd_element hostname_cmd = .string = hostname WORD, .func = config_hostname, .doc =Set systems network namenTh

30、is systems network namen, .attr = 0, .daemon = 0, ; static int config_hostname (struct cmd_element *self _attribute_ (unused), struct vty *vty _attribute_ (unused), int argc _attribute_ (unused), const char *argv _attribute_ (unused) ) if (!isalpha(int) *argv0) vty_out (vty, Please specify string st

31、arting with alphabet%s, VTY_NEWLINE); return CMD_WARNING; if (host.name) XFREE (MTYPE_HOST, host.name); host.name = XSTRDUP (MTYPE_HOST, argv0); return CMD_SUCCESS; (二) 添加命令行 1. 定义命令 #define DEFUN(funcname, cmdname, cmdstr, helpstr) DEFUN_CMD_FUNC_DECL(funcname) DEFUN_CMD_ELEMENT(funcname, cmdname, cmdstr, helpstr, 0, 0) DEFUN_CMD_FUNC_TEXT(funcname) 2. 命令初始化 添加命令的节点 void install_node (struct cmd_node *node, int (*func) (struct vty *) 添加命令到指定的节点 void install_element (enum node_type ntype, struct cmd_element *cmd) (三) 在vtysh(shell)下命令的执行 A. 在运行quagga 开始，程序执行Vtysh_main（）； 程序初始化后，最终在