本文介绍了Linux软路由的工作原理，并使用普通PC计算机作为硬件设备，在实际网络环境中测试和讨论了Linux软路由的性能。实验证明，在百兆以太网络环境中，Linux软路由的数据报转发速度取决于网络卡的实际速度，并随着软路由系统的应用层服务的增加而降低。该结果为Linux软路由的应用和普及提供依据。
0、引言
随着开源软件的发展，越来越多的人开始了解、使用和研究Linux。目前Linux环境下的软路由设计和应用案例已有很多；但是对于实际网络环境中Linux软路由的负载性能一直缺乏相关的实测和讨论。本文从Linux软路由的框架和实验两部分进行讨论，并给出结论。
1、Netfilter框架
Netfilter框架上是整个Linux软路由运作的体系，是Linux2.4内核处理数据报的流水操作系统。它能够运做在IPv4、IPv6及Decnet等网络栈中。Netfilter框架的概念的提出及主要实现者是RustyRussell。
Netfilter框架如图所示：
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（1）Netfilter为每种网络协议定义一套钩子函数，其中为IPv4定义了以下5个钩子函数：
| [1] NF_IP_PRE_ROUTING. [2] NF_IP_LOCAL_IN [3] NF_IP_FORWARD [4] NF_IP_POST_ROUTING [5] NF_IP_LOCAL_OUT |
（2）这些钩子函数在Linux内核的模块中注册，并与之挂接。当数据报流入框架的网络层时，内核模块在框架的钩子函数处[1]接收数据报，并对它进行检查、转发、丢弃或指示Netfilter将该数据报通过[2]传入用户空间队列。
（3）如果该数据报被传递给用户空间，将在应用层被异步处理。该层的用户进程（LocalProcess）在对数据报进行更加精细的检查，修改和装配之后，通过钩子函数[4]把它重新递交给网络层。
Netfilter框架的数据报分流结构使它极大地降低了数据报转发的延迟，提高了数据报控制的精度；在节省系统开销，提高数据报的处理效率上超越了工作在Windows平台的路由软件。
2、Iptables指令系统
如果Netfilter框架是一个数据报流水线，那么我们就需要有能控制流水线作业的指令系统，这个指令系统在Linux2.4内核及以上版本中被称为Iptables。Iptables的指令由表和规则组成，它直接控制着钩函数和Linux内核模块完成数据报的过滤、转发和修改工作。
（1）数据报过滤（PacketFilter）：Iptables中filter表格负责检查数据报，并根据规则决定放行或丢弃资料报，它工作在Netfilter框架的LocalProcess中。
（2）网络地址转换(NAT：NetworkAddressTranslation)：Iptables中的NAT表格实现对需要转发的数据报的源地址和目的地址的转换。NAT表格不同于filter表，它只将新连接的第一个数据报遍历表格，而随后的资料报将根据第一个数据报的结果进行同样的转换处理。这使得NAT表能在网络层上高速的转发数据报。
（3）数据报处理(PacketMangling)：Iptables中的mangle表格可以实现对数据报的修改或给资料报附上一些额外数据。随着Iptables的升级，这个操作将越来越精确。
3、测试代码和计算机配置
Linux软路由的硬设备采用普通PC计算机，计算机的其中一块网络卡（eth0）设置为内网网关，IP地址为10.1.10.1；另一块网络卡（eth1）设置为外网IP，IP地址为211.155.226.121
3.1、Iptables代码
| iptables–F iptables-tnat–F iptables-tmangle–F |
##清空原有Iptables规则。
| echo"1">/proc/sys/net/ipv4/ip_forward |
##打开Linux内核数据报转发功能
| iptables-tnat-APOSTROUTING-s10.1.10.0/24-jSNAT--to211.155.226.121 |
