NAT64 TOA插件配置
操作场景
用户使用IPv6地址通信需要获取来访者的真实IPv6地址。TOA内核模块主要用来获取经NAT64转化过的来访者真实IPv6地址，该插件安装在后端服务器。
当用户需要在操作系统中编译NAT64 TOA内核模块时，可参考本文档进行配置。本操作当前仅支持华东-上海一和华北-北京四区域。
- TOA不支持UDP协议。
- TOA模块在以下操作系统中验证可以正常工作，其他内核版本安装方法类似。
- CentOS 7/7.2 (Kernel version 3.10.0)
- Ubuntu 14.04.3(Kernel version 3.12.0)
- Ubuntu 16.04.3 (Kernel version 4.4.0)
前提条件
- 编译内核模块开发环境需与当前内核版本开发环境一致。
- 确保虚拟机可以访问开放源。
- 如果是非root用户，需拥有sudo权限。
操作步骤
编译并加载TOA模块
以下操作步骤是针对Linux内核版本为3.0以上的操作系统。
- 准备编译环境。
安装内核模块开发包的过程中，如果源里面找不到对应内核版本的安装包，需要自行去网上下载需要的安装包。
以下是不同Linux发行版本的操作说明，请根据环境选择对应的方案。
- CentOS环境下的操作步骤。
- 执行如下命令，安装gcc编译器。
- 执行如下命令，安装make工具。
- 执行如下命令，安装内核模块开发包，开发包头文件与库的版本需要与内核版本一致。
sudo yum install kernel-devel-`uname -r`
如果自带源里没有对应的内核开发包，可以到如下地址中去下载对应的rpm包。
地址：https://mirror.netcologne.de/oracle-linux-repos/ol7_latest/getPackage/
以3.10.0-693.11.1.el7.x86_64为例，下载后执行以下命令安装：
rpm -ivh kernel-devel-3.10.0-693.11.1.el7.x86_64.rpm。
- Ubuntu、Debian环境下的操作步骤。
- SUSE环境下的操作步骤。
- CoreOS环境下的操作步骤。
CoreOS环境下在容器内进行内核模块的编译时，需要先启动一个用于内核模块开发的容器，然后再进行编译。
详细过程参见CoreOS官方文档，获取方式如下链接所示。
- CentOS环境下的操作步骤。
- 编译内核模块。
- 加载内核模块。
- 自动加载内核模块。
为了使TOA内核模块在系统启动时生效，可以将加载TOA内核模块的命令加到客户的启动脚本中。
自动加载内核模块的方法有以下两种方法：
- 客户可以根据自身需求，在自定义的启动脚本中添加加载TOA内核模块的命令。
- 参考以下操作步骤配置启动脚本。
- 在“/etc/sysconfig/modules/”目录下新建toa.modules文件。该文件包含了TOA内核模块的加载脚本。
#!/bin/sh
/sbin/modinfo -F filename /root/toa/toa.ko > /dev/null 2>&1
if [ $? -eq 0 ]; then
/sbin/insmod /root/toa/toa.ko
fi
其中“/root/toa/toa.ko”为TOA内核模块文件的路径，客户需要将其替换为自己编译的TOA内核模块路径。
- 执行以下命令，为toa.modules启动脚本添加可执行权限。
sudo chmod +x /etc/sysconfig/modules/toa.modules
客户升级内核后，会导致现有TOA内核模块不匹配，因此需要重新编译TOA内核模块。
- 在“/etc/sysconfig/modules/”目录下新建toa.modules文件。该文件包含了TOA内核模块的加载脚本。
- 安装多节点。
如果要在相同的客户操作系统中加载此内核模块，可以将toa.ko文件拷贝到需要加载此模块的虚拟机中，然后参照3加载内核模块。
内核模块加载成功以后，应用程序可以正常获取访问者的真实源IPv6地址。
节点的操作系统发行版与内核版本必须相同。
后端服务器适配
使用NAT64的TOA源地址透传功能，后端服务器应用程序源码应该做以下适配（以下为C语言示例）：
- 定义用来保存地址的数据结构。
- 调用函数，获得IPv6地址。
getsockopt(connfd, IPPROTO_IP, TOA_SO_GET_LOOKUP, &uaddr, &len)
其中
connfd：服务器端提供服务连接的socket fd
IPPROTO_IP：固定
len：sizeof(struct toa_nat64_peer)
TOA_SO_GET_LOOKUP：常量值4096
uaddr：用来保存NAT64 TOA数据结构的变量
- 输出地址并保存。
- 参考代码示例：
//定义保存nat64 toa信息的数据结构和变量 enum { TOA_BASE_CTL = 4096, TOA_SO_SET_MAX = TOA_BASE_CTL, TOA_SO_GET_LOOKUP = TOA_BASE_CTL, TOA_SO_GET_MAX = TOA_SO_GET_LOOKUP, }; struct toa_nat64_peer { struct in6_addr saddr; uint16_t sport; }; struct toa_nat64_peer uaddr; …… //获取服务端的socket sockaddr.sin_family = AF_INET; sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); sockaddr.sin_port = htons(PORT); listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); bind(listenfd, (struct sockaddr *)&sockaddr, sizeof(sockaddr)) …… //监听对应的socket connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&caddr, &length); //获取对应nat64 toa的信息 char from[40]; int len = sizeof(struct toa_nat64_peer); if (getsockopt(connfd, IPPROTO_IP, TOA_SO_GET_LOOKUP, &uaddr, &len) == 0) { inet_ntop(AF_INET6, &uaddr.saddr, from, sizeof(from)); //获取源IP和源port的信息 printf("real client [%s]:%d\n", from, ntohs(uaddr.sport)); }
