优化你的 netfilter/iptables 网关

netfilter/iptables 是Linux内核集成的 IP 数据包过滤系统，它由 netfilter 和 iptables 两个组件组成。其中 netfilter 是工作在内核空间，由许多Hook函数组成，根据“规则”控制数据包并做相应的处理，而 iptables 则是用户空间的一个工具，用于操作规则的（操作netfilter的Hook函数），但很多时候我们直接简称为iptables了。





netfilter的流程图，复习下吧！

iptables 的文章网上一搜一大把，我就不重复了，这里只介绍下如何优化你的网关。

一、SNAT 和 MASQUERADE 的区别

SNAT 是明确指定修改的源地址，而 MASQUERADE 会自动获取出口接口（根据路由表）的 IP 地址。性能方面比 SNAT 几乎忽略不计，而无需明确指定 IP 地址，所以在 DHCP 和 PPPOE 的动态 IP 环境下使用特别方面。

Code example:
Code example:

二、DNAT 和 REDIRECT 的区别

这组动作和上面的刚好相反，是用来修改目的地址的。DNAT 是明确指定修改的目的地址，而 REDIRECT 会把要转发的包的目的地址改写为入口接口的 IP 地址。

Code example:
Code example:

三、内核相关参数优化

参数	描述	影响
/proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_max	默认65536，同时这个值和你的内存大小有关，如果内存128M，这个值最大8192，1G以上内存这个值都是默认65536	这个值决定了你作为网关的工作能力上限，所有局域网内通过这台网关对外的连接都将占用一个连接， 设置为 PC * 100 就OK了。
/proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_buckets	存储 conntrack 条目哈希表的大小	这个参数与nf_conntrack_max有关，建议设在为 conntrack * 8
/proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_tcp_timeout_established	已建立的tcp连接的超时时间。默认432000，也就是5天，建议设置为2个小时	这个值过大将导致一些可能已经不用的连接常驻于内存中，占用大量链接资源，从而可能导致NAT ip_conntrack: table full的问题。
/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range	本地开放端口范围，默认：32768-61000，建议修改为：11000-61000	这个范围同样会间接限制NAT表规模
/proc/sys/net/core/netdev_max_backlog	进入包的最大设备队列，对网关而言可调整到1000	这个参数与性能没有关系，但可以平衡下短暂的突发报文
ulimit -HSn 65536	一般不用修改这个参数，当出现table full错误时可以修改为更大的值

四、DNS强制缓存

在网关机器上面安装并正确配置 bind9 或 dnsmasq，然后修改网关机器的 DNS 为 127.0.0.1，最后 REDIRECT 啦！这样不管网络中的主机设置什么样DNS，都会被强制重定向至网关获取，从而起到缓存 DNS 的作用。

Code example:

五、WEB透明代理

和“DNS强制缓存”的原理一样，在网关上面安装 squid3，强制缓存 WEB 数据啦！

Code example:
配置 squid3 时，一定要修改为透明代理模式（transparent）：

http_port 3128 transparent

六、流量列队控制，保证优先级高的报文的带宽分配

建立流量管理列队，保证优先级高的报文带宽分配和优先发送。这和你的网络环境有关，办公网络一般是HTTP报文优先，而游戏和网吧厅应该让 tcp 小包优先，因为游戏报文一般都是 tcp 小包。具体参数自己抓包然后进行协议分析吧！

案例：

外线接入10M带宽，主要是HTTP报文优先，我一共建立里4个类别。

tc列队配置：

Code example:
然后使用 iptables 的 mangle 表进行报文标记：

Code example: