3.1最小路由器

Phase 3 开始——最后一跃:自己造一台路由器。前两阶段你看懂了数据包(Phase 0)、手搓了内核能力(Phase 1)、拆穿了 OpenWRT(Phase 2)。现在把 OpenWRT 拿掉:给你一台普通 Linux + 两个网口,用你学过的裸原语,把它变成一台真能用的路由器。这一章就是证明——你确实懂路由器了。因为你会看到:一台路由器的本质,不过是 Linux + IP 转发 + NAT + 一个 DHCP/DNS 服务 + 几条防火墙规则,大约三十行配置。OpenWRT 只是在这之上加了配置管理、网页界面和打磨。

1目标:Linux + 两个网口

路由器最本质的定义就是"连接两个(或多个)网络、并在它们之间转发的设备"——一台有两个网口的 Linux 天生具备这个身体。硬件:任何有两个网口的 x86/ARM 机器都行(软路由小主机、带双网卡的旧电脑、甚至加个 USB 网卡的单网口机器)。一个口接光猫 / 上级网络(WAN),一个口接你的交换机 / 设备(LAN)。

回想 0.3 的实验:你在 namespace 里搭的那个路由器 r,两个接口各属一个网段、打开转发。现在只是把 r 从 namespace 搬到真实机器:eth0=WAN、eth1=LAN。同一个东西,从沙盒到实体。目标状态:LAN 口接一台设备,它能自动拿到 IP、能上网——达成这个,你就有了一台路由器。

2五步配方:从裸机到能上网

五步,每步都是你单独学过的一条命令。

① 配地址(1.2)

# WAN 口：当 DHCP 客户端从上级拿地址
udhcpc -i eth0             # 或 dhcpcd eth0（2.6 的 WAN 侧）

# LAN 口：配一个静态网关地址（你内网的网关）
ip addr add 192.168.10.1/24 dev eth1
ip link set eth1 up

② 打开转发(0.3)——关键一步

③ WAN 做 NAT(0.6 / 1.3)

nft add table ip nat
nft 'add chain ip nat postrouting { type nat hook postrouting priority 100 ; }'
nft add rule ip nat postrouting oifname "eth0" masquerade   # 出 WAN 改源地址

④ 基本有状态防火墙(1.3)

nft add table inet filter
nft 'add chain inet filter forward { type filter hook forward priority 0 ; policy drop ; }'
nft add rule inet filter forward iifname "eth1" oifname "eth0" accept   # LAN→WAN 放行
nft add rule inet filter forward ct state established,related accept    # 回包放行
# input 链同理：放行 lan、放行回包、默认 drop（见 1.3）

⑤ LAN 上跑 dnsmasq(2.3)

# dhcp-option 3 = 网关，6 = DNS（都指向本机 dnsmasq）
dnsmasq --interface=eth1 \
        --dhcp-range=192.168.10.100,192.168.10.200,12h \
        --dhcp-option=3,192.168.10.1 \
        --dhcp-option=6,192.168.10.1

这五步就是一台路由器的全部骨架。插一台设备到 eth1,它拿到 192.168.10.x、网关 192.168.10.1,就能上网了。每一步你都单独学过——ip addr(1.2)、ip_forward(0.3)、masquerade(0.6/1.3)、有状态防火墙(1.3)、dnsmasq(2.3)。摆在一起,就是路由器。

3这就是路由器:OpenWRT 加了什么

上面三十行已经是一台能用的路由器了。你可能会想:那 OpenWRT 那一大堆东西(UCI、netifd、procd、LuCI…)是干嘛的?对照来看,它们都是在这个最小核心之上的"生活品质"层:

• UCI(2.2):把你手敲的一堆命令,变成 /etc/config 里可管理的配置(而非散落脚本);
• netifd(2.2):把"配地址 + 开转发 + 建接口"自动化、可 reload;
• fw4(2.4):把你手写的 nftables,变成 zone 模型让人好维护;
• dnsmasq/odhcpd 集成(2.3):把 DHCP/DNS 纳入统一配置;
• LuCI:给这一切一个网页界面;procd(2.1):开机自动拉起、崩了重启。

换句话说:OpenWRT = 这个最小路由器 + 配置系统 + 服务管理 + Web UI + 一堆打磨。核心那台"路由器"就是你这三十行。

4从"能跑一次"到"一个系统"

但有个现实问题:你上面敲的 ip addr、sysctl、nft、dnsmasq,全是运行时状态——机器一重启,全丢了,又变回一台普通 Linux。要成为一台可靠的"路由器",这些配置必须:

• 持久化:重启后依然生效;
• 开机自启:各服务(dnsmasq 等)自动拉起(procd 在 OpenWRT 里干这个);
• 可复现:换台机器、重装系统,能一键回到同样的配置。

传统做法是写一堆脚本(rc.local、systemd unit、iptables-save…)——能用,但零散、易漂移(改一处忘一处)、难迁移。这正是 2.2 说的"配置状态 vs 运行状态"问题的根源。OpenWRT 的答案是 UCI(集中配置 + procd 自启);而 Phase 3 接下来要看另一种更彻底的答案。