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基于Linux2.4内核的透明代理解决方案

摘要：该文讨论了如何在Linux2.4环境下如何通过iptables和squid实现透明代理。

硬件环境：联想奔月双网卡

软件环境：kernel 2.4.7 squid-2.4.STABLE1

一、什么是代理服务器？

所谓代理服务器是指代表内部私有网中的客户连接互联网www资源的外部服务器的程序。客户与代理服务器对话，它们接收客户请求，然后连接真实的服务器，请求得到数据并将响应数据返回给客户。代理服务器发挥了中间转接作用。

在代理方式下，私有网络的数据包从来不能直接进入互联网，而是需要经过代理的处理。同样，外部网的数据也不能直接进入私有网，而是要经过代理处理以后才能到达私有网，因此在代理上就可以进行访问控制，地址转换等功能。目前，代理服务器软件有很多，如Netscape Suit Proxy，MS Proxy，Wingate，squid等。这些代理服务器不仅能起到防火墙的作用，而且还可以加速局域网用户对INTERNET的访问，因为代理服务器有一个大的缓冲器，将每次浏览的网页都保存起来，在下一次访问该页时就直接从缓冲器里调出，而无需再次访问原始服务器。

二、什么是透明代理？

透明代理技术中的透明是指客户端感觉不到代理的存在，不需要在浏览器中设置任何代理，客户只需要设置缺省网关，客户的访问外部网络的数据包被发送到缺省网关，而这时缺省网关运行有一个代理服务器，数据实际上被被重定向到代理服务器的代理端口（如8080），即由本地代理服务器向外请求所需数据然后拷贝给客户端。理论上透明代理可以对任何协议通用。

但是在这种情况下客户端必须正确设置DNS服务器。因为现在浏览器不设置任何代理。则DNS查询必须由browser来解析，也就是要由客户端必须在TCP/IP中设置的正确的DNS服务器，其完成dns解析。

例如: 从私有网络上访问因特网上的 web 站点。

私有网地址为192.168.1.*, 其中客户机是192.168.1.100，防火墙机器网卡是192.168.1.1。透明web代理被安装在防火墙机器上并配置端口为8080。内核使用iptables把与防火墙端口80的连接重定向到代理服务。私有网上的Netscape被配置为直接连接方式。私有网络的客户机需要设置DNS服务器。私有网络上机器的默认路由(别名网关)指向防火墙机器。客户机机器上的 Netscape 访问 http://slashdot.org.

1.Netscape通过查找"slashdot.org", 得到它的地址为207.218.152.131. 然后它使用端口1050与此地址建立一个连接,并向web站点发出请求。

2.当包由客户机 (port 1050)通过防火墙送往slashdot.org(port 80)时, 它们重定向到代理服务重定的8080端口。透明代理使用端口1025与207.218.152.131的端口80(这是原始包的目的地址)建立一个连接。

3. 当代理服务收到从 web 站点传来的页面后, 通过已经建立的连接把它复制给 Netscape。

4. Netscape 显示此页面。

5. 从slashdot.org 的角度来看，连接是由1.2.3.4(防火墙的拨号连接IP地址)的端口1025到 207.218.152.131的端口80。从客户机的角度来看，连接是从192.168.1.100(客户机)端口1050连接到207.218.152.131(slashdot.org)的端口80, 但是, 它实际是在与透明代理服务器对话。

这就是透明代理的操作流程。

三、内核编译

一般来讲，透明代理所在机器往往是带动整个局域网联入互联网的入口，因此该机器往往需要配置防火墙规则以对内部网络进行防护。因此在编译内核时也许要考虑将防火墙支持选项编译进去。一般来说需要在使用make menuconfig命令配置时打开如下选项：

[*]Networking support
[*]Sysctl support
[*]Network packet filtering
[*]TCP/IP networking
[*]/proc filesystem support
[*] Kernel/User netlink socket
[*] Netlink device emulation
[*] Connection tracking (required for masq/NAT)
[*] FTP protocol support
[*] IP tables support (required for filtering/masq/NAT)
<*> limit match support
[*] MAC address match support
[*] Netfilter MARK match support
[*] Multiple port match support
[*] TOS match support
[*] Connection state match support
[*] Packet filtering
[*] REJECT target support
[*] Full NAT
[*] MASQUERADE target support
[*] REDIRECT target support
[*] Packet mangling
[*] TOS target support
[*] MARK target support
[*] LOG target support

然后make dep ; make clean ;make bzImage命令来编译内核。如果使用到了模块，还需要使用下面命令生成和安装模块make modules;make modules-install。

将System.map复制到/boot目录中，将 /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage复制到 /boot目录中并改名为 vmlinuz-2.4.7。最后安装新内核并重新起动：lilo;shutdown -r now即可。

四、squid的安装配置

下载：

可以从squid主网站下载：

<a href="http://www.squid-cache.org/Versions/v2/2.4/squid-2.4.STABLE1-src.tar.gz">http://www.squid-cache.org/Versions/v2/2.4/squid-2.4.STABLE1-src.tar.gz</a>

也可以从本地下载：

http://www.linuxaid.com.cn/download/solution/squid-2.4.STABLE1-src.tar.gz

编辑安装：

[root@proxy src]# tar xvfz squid-2.4.STABLE1-src.tar.gz
[root@proxy src]# cd squid-2.4.STABLE1
[root@proxy src]# ./configure
[root@proxy src]# make all
[root@proxy src]# make install

配置：

编辑/usr/local/squid/etc/squid.conf，修改以下内容，确保以下配置：

httpd_accel_host virtual
httpd_accel_port 80
httpd_accel_with_proxy on
httpd_accel_uses_host_header on
cache_effective_user nobody
cache_effective_group nobody
http_access allow all

(所有的http_access命令都注释掉，只留下这条，其实严格上来说应该限制只允许局域网用户使用代理，具体可以参考squid手册中关于Access Control Lists的内容来限制访问代理)

cache_dir ufs /usr/local/squid/cache 100 16 256

cache_dir type Directory-Name Mbytes Level-1 Level2
(说明：指定squid用来存储对象的交换空间的大小及其目录结构。可以用多个cache_dir命令来定义多个这样的交换空间，并且这些交换空间可以分布不同的磁盘分区。"directory "指明了该交换空间的顶级目录。如果你想用整个磁盘来作为交换空间，那么你可以将该目录作为装载点将整个磁盘mount上去。缺省值为/var/spool/squid。"Mbytes"定义了可用的空间总量。需要注意的是，squid进程必须拥有对该目录的读写权力。"Level-1"是可以在该顶级目录下建立的第一级子目录的数目，缺省值为16。同理，"Level-2"是可以建立的第二级子目录的数目，缺省值为256。为什么要定义这么多子目录呢？这是因为如果子目录太少，则存储在一个子目录下的文件数目将大大增加，这也会导致系统寻找某一个文件的时间大大增加，从而使系统的整体性能急剧降低。所以，为了减少每个目录下的文件数量，我们必须增加所使用的目录的数量。如果仅仅使用一级子目录则顶级目录下的子目录数目太大了，所以我们使用两级子目录结构。
那么，怎么来确定你的系统所需要的子目录数目呢？我们可以用下面的公式来估算。
已知量：
DS = 可用交换空间总量（单位KB）/ 交换空间数目
OS = 平均每个对象的大小= 20k
NO = 平均每个二级子目录所存储的对象数目 = 256
未知量：
L1 = 一级子目录的数量
L2 = 二级子目录的数量
计算公式：
L1 x L2 = DS / OS / NO
注意这是个不定方程，可以有多个解)

然后创建cache子目录，并修改该目录所有者位nobody：

[root@proxy squid]# /usr/local/squid/cache
[root@proxy squid]# chown nobody:nobody /usr/local/squid/cache

修改squid记录目录的所有者以允许squid访问：

[root@proxy squid]# chown nobody:nobody /usr/local/squid/logs

最后启动squid：

[root@iptable logs]# /usr/local/squid/bin/RunCache &

查看进程列表：

[root@iptable logs]# ps ax

应该出现如下几个进程：

1372 pts/0 S 0:00 /bin/sh /usr/local/squid/bin/RunCache
1375 pts/0 S 0:00 squid -NsY
1376 ? S 0:00 (unlinkd)

并且系统中应该有如下几个端口被监听：

[root@proxy logs]# netstat -ln