Linux環境下透明代理完全解決方案

摘要：該文討論了如何在Linux環境下如何通過Ipchains和squid實現透明代理。
硬件環境：3Com RAS1500 IBM Pc Server 320
軟件環境：Redhat6.2 Squid 2.3.STABLE4

本文假設有這樣的應用環境，網絡中有一臺撥號服務器為用戶提供撥號接入服務，其IP地址為192.168.2.32，該服務器共有30條線，可供分配的IP地址為192.168.2.1-192.168.2.30。也就是說撥號用戶得到的是一個內部IP，范圍為1-31，在網絡中專門為撥號用戶設置一臺Linux服務器，該服務器運行有Squid實現的代理服務器，并且配置了IPChains規則。Squid代理為客戶的www訪問提供了代理緩沖以增加其上網速度，而IPChains的運用卻可以實現代理對于客戶的透明化，同時對于非www訪問提供互聯網接入。
網絡拓撲結構如下：

當然，如果希望使用透明代理加快局域網上網速度的話，原理是一樣的，只有允許通過的ip范圍不同，在這里我只允許撥號用戶的IP地址通過該透明代理。

一、 Squid的安裝配置

1、什么是Squid

Squid是一個高性能的代理緩存服務器，Squid支持FTP、gopher和HTTP協議。和一般的代理緩存軟件不同，Squid用一個單獨的、非模塊化的、I/O驅動的進程來處理所有的客戶端請求。
Squid將數據元緩存在內存中，同時也緩存DNS查詢的結果，除此之外，它還支持非模塊化的DNS查詢，對失敗的請求進行消極緩存。Squid支持SSL，支持訪問控制。由于使用了ICP（輕量Internet緩存協議），Squid能夠實現層疊的代理陣列，從而最大限度地節約帶寬。
Squid由一個主要的服務程序squid,一個DNS查詢程序dnsserver，幾個重寫請求和執行認證的程序，以及幾個管理工具組成。當Squid啟動以后，它可以派生出預先指定數目的dnsserver進程，而每一個dnsserver進程都可以執行單獨的DNS查詢，這樣一來就大大減少了服務器等待DNS查詢的時間。

2、Squid的下載安裝

從Squid的官方站點下載該軟件；
1) 將該文件拷貝到/usr/local目錄。
2) 解開該文件 tar xvzf squid-2.3.STABLE4-src.tar.gz。
3) 解開后，在/usr/local生成一個新的目錄squid-2.3.STABLE4
4) 進入squid
cd squid-2.3.STABLE4
5) 執行./configure 可以用./confgure --prefix=/directory/you/want指定安裝目錄。系統缺省安裝目錄為/usr/local/squid。
6) 執行 make all
7) 執行 make install
8) 安裝結束后，squid的可執行文件在安裝目錄的bin子目錄下，配置文件在etc子目錄下。

3、Squid的配置

Squid配置文件為：/usr/local/squid/etc/squid.conf。安裝成功以后，系統已經有了一個缺省的配置文件，用戶僅僅需要修改該配置文件即可。首先我將Squid用在透明代理時的配置文件中必須打開的選項的內容列舉如下：
http_port 8080
cache_mem 32 MB
cache_swap_low 90
cache_swap_high 95
maximum_object_size 4096 KB
cache_dir ufs /usr/local/squid/cache 1200 16 256
cache_aclearcase/" target="_blank" >ccess_log /usr/local/squid/logs/access.log
cache_log /usr/local/squid/logs/cache.log
dns_nameservers 210.12.114.130
unlinkd_program /usr/local/squid/bin/unlinkd
acl all src 0.0.0.0/0.0.0.0
http_access allow all
cache_effective_user nobody
cache_effective_group nobody
httpd_accel_host virtual
httpd_accel_port 80
httpd_accel_with_proxy on
httpd_accel_uses_host_header on

* http_port
說明：定義squid監聽HTTP客戶連接請求的端口。缺省是3128，如果使用HTTPD加速模式 則為80。你可以指定多個端口，但是所有指定的端口都必須在一條命令行上。

*cache_mem (bytes)
說明：該選項用于指定squid可以使用的內存的理想值。這部分內存被用來存儲以下對象：
In-Transit objects （傳入的對象）
Hot Objects （熱對象，即用戶常訪問的對象）
Negative-Cached objects （消極存儲的對象）
需要注意的是，這并沒有指明squid所使用的內存一定不能超過該值，其實，該選項只定義了squid所使用的內存的一個方面，squid還在其他方面使用內存。所以squid實際使用的內存可能超過該值。缺省值為8MB。

*cache_dir Directory-Name Mbytes Level-1 Level2
說明：指定squid用來存儲對象的交換空間的大小及其目錄結構?？梢杂枚鄠€cache_dir命令來定義多個這樣的交換空間，并且這些交換空間可以分布不同的磁盤分區。"directory "指明了該交換空間的頂級目錄。如果你想用整個磁盤來作為交換空間，那么你可以將該目錄作為裝載點將整個磁盤mount上去。缺省值為/var/spool/squid。"Mbytes"定義了可用的空間總量。需要注意的是，squid進程必須擁有對該目錄的讀寫權力。"Level-1"是可以在該頂級目錄下建立的第一級子目錄的數目，缺省值為16。同理，"Level-2"是可以建立的第二級子目錄的數目，缺省值為256。為什么要定義這么多子目錄呢？這是因為如果子目錄太少，則存儲在一個子目錄下的文件數目將大大增加，這也會導致系統尋找某一個文件的時間大大增加，從而使系統的整體性能急劇降低。所以，為了減少每個目錄下的文件數量，我們必須增加所使用的目錄的數量。如果僅僅使用一級子目錄則頂級目錄下的子目錄數目太大了，所以我們使用兩級子目錄結構。
那么，怎么來確定你的系統所需要的子目錄數目呢？我們可以用下面的公式來估算。
已知量：
DS = 可用交換空間總量（單位KB）/ 交換空間數目
OS = 平均每個對象的大小= 20k
NO = 平均每個二級子目錄所存儲的對象數目 = 256
未知量：
L1 = 一級子目錄的數量
L2 = 二級子目錄的數量
計算公式：
L1 x L2 = DS / OS / NO
注意這是個不定方程，可以有多個解。

* cache_swap_low (percent, 0-100)
cache_swap_high (percent, 0-100)
說明：squid使用大量的交換空間來存儲對象。那么，過了一定的時間以后，該交換空間就會用完，所以還必須定期的按照某種指標來將低于某個水平線的對象清除。squid使用所謂的"最近最少使用算法"（LRU）來做這一工作。當已使用的交換空間達到cache_swap_high時，squid就根據LRU所計算的得到每個對象的值將低于某個水平線的對象清除。這種清除工作一直進行直到已用空間達到cache_swap_low。這兩個值用百分比表示，如果你所使用的交換空間很大的話，建議你減少這兩個值得差距，因為這時一個百分點就可能是幾百兆空間，這勢必影響squid的性能。缺省為：
cache_swap_low 90
cache_swap_high 95

* maximum_object_size
說明：大于該值得對象將不被存儲。如果你想要提高訪問速度，就請降低該值；如果你想最大限度地節約帶寬，降低成本，請增加該值。單位為K，缺省值為：
maximum_object_size 4096 KB

* cache_dir Directory-Name Mbytes Level-1 Level2
說明：指定squid用來存儲對象的交換空間的大小及其目錄結構?？梢杂枚鄠€cache_dir命令來定義多個這樣的交換空間，并且這些交換空間可以分布不同的磁盤分區。"directory "指明了該交換空間的頂級目錄。如果你想用整個磁盤來作為交換空間，那么你可以將該目錄作為裝載點將整個磁盤mount上去。缺省值為/var/spool/squid。"Mbytes"定義了可用的空間總量。需要注意的是，squid進程必須擁有對該目錄的讀寫權力。"Level-1"是可以在該頂級目錄下建立的第一級子目錄的數目，缺省值為16。同理，"Level-2"是可以建立的第二級子目錄的數目，缺省值為256。為什么要定義這么多子目錄呢？這是因為如果子目錄太少，則存儲在一個子目錄下的文件數目將大大增加，這也會導致系統尋找某一個文件的時間大大增加，從而使系統的整體性能急劇降低。所以，為了減少每個目錄下的文件數量，我們必須增加所使用的目錄的數量。如果僅僅使用一級子目錄則頂級目錄下的子目錄數目太大了，所以我們使用兩級子目錄結構。
那么，怎么來確定你的系統所需要的子目錄數目呢？我們可以用下面的公式來估算。
已知量：
DS = 可用交換空間總量（單位KB）/ 交換空間數目
OS = 平均每個對象的大小= 20k
NO = 平均每個二級子目錄所存儲的對象數目 = 256
未知量：
L1 = 一級子目錄的數量
L2 = 二級子目錄的數量
計算公式：
L1 x L2 = DS / OS / NO
注意這是個不定方程，可以有多個解。

* cache_access_log
說明：指定客戶請求記錄日志的完整路徑（包括文件的名稱及所在的目錄），該請求可以是來自一般用戶的HTTP請求或來自鄰居的ICP請求。缺省值為：
cache_access_log /var/log/squid/access.log
如果你不需要該日志，可以用以下語句取消：
cache_access_log none

* cache_log
說明：指定squid一般信息日志的完整路徑（包括文件的名稱及所在的目錄）。缺省路徑為：
cache_log /var/log/squid/cache.log

* dns_nameservers 100.100.100.101
該選項用來定義Squid進行域名解析時使用的域名服務器的，因為在使用代理協議時，客戶端并不進行域名查詢，而是通過代理進行的，因此需要為代理服務器指定域名服務器來進行域名解析。

* unlinkd_program
說明：指定文件刪除進程的完整路徑。
缺省設置為：unlinkd_program /usr/lib/squid/unlinkd

* acl
說明：定義訪問控制列表。
定義語法為：
acl aclname acltype string1 ...
acl aclname acltype "file" ...
當使用文件時，該文件的格式為每行包含一個條目。
acltype 可以是 src dst srcdomain dstdomain url_pattern urlpath_pattern time port proto method browser user 中的一種。
分別說明如下：
src 指明源地址?？梢杂靡韵碌姆椒ㄖ付ǎ?
acl aclname src ip-address/netmask ... (客戶ip地址)
acl aclname src addr1-addr2/netmask ... (地址范圍)
dst 指明目標地址。語法為：
acl aclname dst ip-address/netmask ...(即客戶請求的服務器的ip地址)
srcdomain 指明客戶所屬的域。語法為：
acl aclname srcdomain foo.com ... squid將根據客戶ip反向查詢DNS。
dstdomain 指明請求服務器所屬的域。語法為：
acl aclname dstdomain foo.com ... 由客戶請求的URL決定。
注意，如果用戶使用服務器ip而非完整的域名時，squid將進行反向的DNS解析來確定其完整域名，如果失敗就記錄為"none"。
time 指明訪問時間。語法如下：
acl aclname time [day-abbrevs] [h1:m1-h2:m2][hh:mm-hh:mm]
day-abbrevs:
S - Sunday
M - Monday
T - Tuesday
W - Wednesday
H - Thursday
F - Friday
A - Saturday
h1:m1 必須小于 h2:m2，表達示為[hh:mm-hh:mm]。
port 指定訪問端口?？梢灾付ǘ鄠€端口，比如：
acl aclname port 80 70 21 ...
acl aclname port 0-1024 ... （指定一個端口范圍）
proto 指定使用協議?？梢灾付ǘ鄠€協議：
acl aclname proto HTTP FTP ...
method 指定請求方法。比如：
acl aclname method GET POST ...
這里定義了一個名為all的組，包括所有的主機。

*http_access
說明：根據訪問控制列表允許或禁止某一類用戶訪問。
如果某個訪問沒有相符合的項目,則缺省為應用最后一條項目的"非"。比如最后一條為允許，則缺省就是禁止。所以，通常應該把最后的條目設為"deny all" 或 "allow all" 來避免安全性隱患。
這里我們允許所有的地址訪問代理服務，但是在下面我們使用Ipchains來限制只允許撥號用戶來訪問該透明代理服務器。
* cache_effective_user
cache_effective_group
說明：如果用root啟動squid，squid將變成這兩條語句指定的用戶和用戶組。缺省變為squid用戶和squid用戶組。注意這里指定的用戶和用戶組必須真是存在于/etc/passwd中。如果用非root帳號啟動squid，則squid將保持改用戶及用戶組運行，這時候，你不能指定小于1024地http_port。
cache_effective_user nobody
cache_effective_group nobody

*httpd_accel_host virtual
httpd_accel_port 80
這兩個選項本來是用來定義squid加速模式的。在這里我們用virtual來指定為模式。80端口為要加速的請求端口。采用這種模式時，squid就取消了緩存及ICP功能，假如你需要這些功能，這必須設置httpd_accel_with_proxy選項。

* httpd_accel_with_proxy on
該選項在透明代理模式下是必須設置成on的。在該模式下，squid既是web請求的加速器，又是緩存代理服務器。

* httpd_accel_uses_host_header on
在透明代理模式下，如果你想讓你代理服務器的緩存功能正確工作的話，你必須將該選項設為on。設為on時，squid會把存儲的對象加上主機名而不是ip地址作為索引。這一點在你想建立代理服務器陣列時顯得尤為重要。

4、Squid的啟動

首先確定你的內核已經配置了以下特性：
[*] Network firewalls
[ ] Socket Filtering
[*] Unix domain sockets
[*] TCP/IP networking
[ ] IP: multicasting
[ ] IP: advanced router
[ ] IP: kernel level autoconfiguration
[*] IP: firewalling
[ ] IP: firewall packet netlink device
[*] IP: always defragment (required for masquerading)
[*] IP: transparent proxy support
如果沒有，請你重新編譯內核。一般在RedHat6.x以上，系統已經缺省配置了這些特性。
下來，需要為Squid創建 Cache目錄，使用如下命令來創建：
[root@squid bin]# /usr/local/squid/bin/squid -z
下來需要指定Log目錄為nobody用戶具有寫權限：
[root@squid squid]# chmod 777 /usr/local/squid/etc
然后就可以使用命令：
[root@dserv bin]# /usr/local/squid/bin/squid
來啟動該服務器。啟動以后察看啟動進程，一般應該有如下的進程：
root 558 0.0 0.0 3300 0 ? SW 2000 0:00 [squid]
nobody 559 0.6 53.6 53600 51284 ? S 2000 74:29 (squid)
nobody 560 0.0 0.0 1088 84 ? S 2000 0:11 (unlinkd)

二、IPChains過濾規則的設立

首先應該打開包轉發功能：
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
為了讓啟動時能自動打開包轉發功能，可以將上一行的內容添加到/etc/rc.d/rc.local文件的末尾。
這里我只允許撥號用戶使用該透明代理，因此我的過濾規則數據文件內容如下：
:input ACCEPT
:forward DENY
:output ACCEPT
-A input -i lo -j ACCEPT
-A input -p tcp -s 192.168.2.0/27 -d 0.0.0.0/0 80 -i eth0 -j REDIRECT 8080
-A input -s ! 192.168.2.0/27 -d 0.0.0.0/0 -i eth0 -j DENY
-A forward -s 192.168.2.0/27 -d 0.0.0.0/0.0.0.0 -i eth1 -j MASQ

其中-A input -i lo -j ACCEPT表示接收所有的回送包；
-A input -p tcp -s 192.168.2.0/27 -d 0.0.0.0/0 80 -i eth0 -j REDIRECT 8080表示將撥號用戶所在IP地址的目標端口為80的TCP包重定向到8080端口；
-A input -s ! 192.168.2.0/27 -d 0.0.0.0/0 -i eth0 -j DENY指示其他所有源地址不是撥號用戶的數據都統統被丟棄；
-A forward -s 192.168.2.0/27 -d 0.0.0.0/0.0.0.0 -i eth1 -j MASQ轉發并偽裝撥號用戶的其他數據。
最后，使用客戶機進行測試，只需要設置默認網關為透明代理就可以上網，同時享受代理帶來的快速。

三、 參考文獻
IPCHAINS-HOWTO
Squid Manual

原文轉自：http://www.kjueaiud.com