]> rtime.felk.cvut.cz Git - lisovros/iproute2_canprio.git/blob - doc/ip-cref.tex
iproute2: trivial fix of ip link syntax in manpage
[lisovros/iproute2_canprio.git] / doc / ip-cref.tex
1 \documentstyle[12pt,twoside]{article}
2 \def\TITLE{IP Command Reference}
3 \input preamble
4 \begin{center}
5 \Large\bf IP Command Reference.
6 \end{center}
7
8
9 \begin{center}
10 { \large Alexey~N.~Kuznetsov } \\
11 \em Institute for Nuclear Research, Moscow \\
12 \verb|kuznet@ms2.inr.ac.ru| \\
13 \rm April 14, 1999
14 \end{center}
15
16 \vspace{5mm}
17
18 \tableofcontents
19
20 \newpage
21
22 \section{About this document}
23
24 This document presents a comprehensive description of the \verb|ip| utility
25 from the \verb|iproute2| package. It is not a tutorial or user's guide.
26 It is a {\em dictionary\/}, not explaining terms,
27 but translating them into other terms, which may also be unknown to the reader.
28 However, the document is self-contained and the reader, provided they have a
29 basic networking background, will find enough information
30 and examples to understand and configure Linux-2.2 IP and IPv6
31 networking.
32
33 This document is split into sections explaining \verb|ip| commands
34 and options, decrypting \verb|ip| output and containing a few examples.
35 More voluminous examples and some topics, which require more elaborate
36 discussion, are in the appendix.
37
38 The paragraphs beginning with NB contain side notes, warnings about
39 bugs and design drawbacks. They may be skipped at the first reading.
40
41 \section{{\tt ip} --- command syntax}
42
43 The generic form of an \verb|ip| command is:
44 \begin{verbatim}
45 ip [ OPTIONS ] OBJECT [ COMMAND [ ARGUMENTS ]]
46 \end{verbatim}
47 where \verb|OPTIONS| is a set of optional modifiers affecting the
48 general behaviour of the \verb|ip| utility or changing its output. All options
49 begin with the character \verb|'-'| and may be used in either long or abbreviated 
50 forms. Currently, the following options are available:
51
52 \begin{itemize}
53 \item \verb|-V|, \verb|-Version|
54
55 --- print the version of the \verb|ip| utility and exit.
56
57
58 \item \verb|-s|, \verb|-stats|, \verb|-statistics|
59
60 --- output more information. If the option
61 appears twice or more, the amount of information increases.
62 As a rule, the information is statistics or some time values.
63
64
65 \item \verb|-f|, \verb|-family| followed by a protocol family
66 identifier: \verb|inet|, \verb|inet6| or \verb|link|.
67
68 --- enforce the protocol family to use. If the option is not present,
69 the protocol family is guessed from other arguments. If the rest of the command
70 line does not give enough information to guess the family, \verb|ip| falls back to the default
71 one, usually \verb|inet| or \verb|any|. \verb|link| is a special family
72 identifier meaning that no networking protocol is involved.
73
74 \item \verb|-4|
75
76 --- shortcut for \verb|-family inet|.
77
78 \item \verb|-6|
79
80 --- shortcut for \verb|-family inet6|.
81
82 \item \verb|-0|
83
84 --- shortcut for \verb|-family link|.
85
86
87 \item \verb|-o|, \verb|-oneline|
88
89 --- output each record on a single line, replacing line feeds
90 with the \verb|'\'| character. This is convenient when you want to
91 count records with \verb|wc| or to \verb|grep| the output. The trivial
92 script \verb|rtpr| converts the output back into readable form.
93
94 \item \verb|-r|, \verb|-resolve|
95
96 --- use the system's name resolver to print DNS names instead of
97 host addresses.
98
99 \begin{NB}
100  Do not use this option when reporting bugs or asking for advice.
101 \end{NB}
102 \begin{NB}
103  \verb|ip| never uses DNS to resolve names to addresses.
104 \end{NB}
105
106 \end{itemize}
107
108 \verb|OBJECT| is the object to manage or to get information about.
109 The object types currently understood by \verb|ip| are:
110
111 \begin{itemize}
112 \item \verb|link| --- network device
113 \item \verb|address| --- protocol (IP or IPv6) address on a device
114 \item \verb|neighbour| --- ARP or NDISC cache entry
115 \item \verb|route| --- routing table entry
116 \item \verb|rule| --- rule in routing policy database
117 \item \verb|maddress| --- multicast address
118 \item \verb|mroute| --- multicast routing cache entry
119 \item \verb|tunnel| --- tunnel over IP
120 \end{itemize}
121
122 Again, the names of all objects may be written in full or
123 abbreviated form, f.e.\ \verb|address| is abbreviated as \verb|addr|
124 or just \verb|a|.
125
126 \verb|COMMAND| specifies the action to perform on the object.
127 The set of possible actions depends on the object type.
128 As a rule, it is possible to \verb|add|, \verb|delete| and
129 \verb|show| (or \verb|list|) objects, but some objects
130 do not allow all of these operations or have some additional commands.
131 The \verb|help| command is available for all objects. It prints
132 out a list of available commands and argument syntax conventions.
133
134 If no command is given, some default command is assumed.
135 Usually it is \verb|list| or, if the objects of this class
136 cannot be listed, \verb|help|.
137
138 \verb|ARGUMENTS| is a list of arguments to the command.
139 The arguments depend on the command and object. There are two types of arguments:
140 {\em flags\/}, consisting of a single keyword, and {\em parameters\/},
141 consisting of a keyword followed by a value. For convenience,
142 each command has some {\em default parameter\/}
143 which may be omitted. F.e.\ parameter \verb|dev| is the default
144 for the {\tt ip link} command, so {\tt ip link ls eth0} is equivalent
145 to {\tt ip link ls dev eth0}.
146 In the command descriptions below such parameters
147 are distinguished with the marker: ``(default)''.
148
149 Almost all keywords may be abbreviated with several first (or even single)
150 letters. The shortcuts are convenient when \verb|ip| is used interactively,
151 but they are not recommended in scripts or when reporting bugs
152 or asking for advice. ``Officially'' allowed abbreviations are listed
153 in the document body.
154
155
156
157 \section{{\tt ip} --- error messages}
158
159 \verb|ip| may fail for one of the following reasons:
160
161 \begin{itemize}
162 \item
163 A syntax error on the command line: an unknown keyword, incorrectly formatted
164 IP address {\em et al\/}. In this case \verb|ip| prints an error message
165 and exits. As a rule, the error message will contain information
166 about the reason for the failure. Sometimes it also prints a help page.
167
168 \item
169 The arguments did not pass verification for self-consistency.
170
171 \item
172 \verb|ip| failed to compile a kernel request from the arguments
173 because the user didn't give enough information.
174
175 \item
176 The kernel returned an error to some syscall. In this case \verb|ip|
177 prints the error message, as it is output with \verb|perror(3)|,
178 prefixed with a comment and a syscall identifier.
179
180 \item
181 The kernel returned an error to some RTNETLINK request.
182 In this case \verb|ip| prints the error message, as it is output
183 with \verb|perror(3)| prefixed with ``RTNETLINK answers:''.
184
185 \end{itemize}
186
187 All the operations are atomic, i.e.\ 
188 if the \verb|ip| utility fails, it does not change anything
189 in the system. One harmful exception is \verb|ip link| command
190 (Sec.\ref{IP-LINK}, p.\pageref{IP-LINK}),
191 which may change only some of the device parameters given
192 on command line.
193
194 It is difficult to list all the error messages (especially
195 syntax errors). However, as a rule, their meaning is clear
196 from the context of the command.
197
198 The most common mistakes are:
199
200 \begin{enumerate}
201 \item Netlink is not configured in the kernel. The message is:
202 \begin{verbatim}
203 Cannot open netlink socket: Invalid value
204 \end{verbatim}
205
206 \item RTNETLINK is not configured in the kernel. In this case
207 one of the following messages may be printed, depending on the command:
208 \begin{verbatim}
209 Cannot talk to rtnetlink: Connection refused
210 Cannot send dump request: Connection refused
211 \end{verbatim}
212
213 \item The \verb|CONFIG_IP_MULTIPLE_TABLES| option was not selected
214 when configuring the kernel. In this case any attempt to use the
215 \verb|ip| \verb|rule| command will fail, f.e.
216 \begin{verbatim}
217 kuznet@kaiser $ ip rule list
218 RTNETLINK error: Invalid argument
219 dump terminated
220 \end{verbatim}
221
222 \end{enumerate}
223
224
225 \section{{\tt ip link} --- network device configuration}
226 \label{IP-LINK}
227
228 \paragraph{Object:} A \verb|link| is a network device and the corresponding
229 commands display and change the state of devices.
230
231 \paragraph{Commands:} \verb|set| and \verb|show| (or \verb|list|).
232
233 \subsection{{\tt ip link set} --- change device attributes}
234
235 \paragraph{Abbreviations:} \verb|set|, \verb|s|.
236
237 \paragraph{Arguments:}
238
239 \begin{itemize}
240 \item \verb|dev NAME| (default)
241
242 --- \verb|NAME| specifies the network device on which to operate.
243
244 \item \verb|up| and \verb|down|
245
246 --- change the state of the device to \verb|UP| or \verb|DOWN|.
247
248 \item \verb|arp on| or \verb|arp off|
249
250 --- change the \verb|NOARP| flag on the device.
251
252 \begin{NB}
253 This operation is {\em not allowed\/} if the device is in state \verb|UP|.
254 Though neither the \verb|ip| utility nor the kernel check for this condition.
255 You can get unpredictable results changing this flag while the
256 device is running.
257 \end{NB}
258
259 \item \verb|multicast on| or \verb|multicast off|
260
261 --- change the \verb|MULTICAST| flag on the device.
262
263 \item \verb|dynamic on| or \verb|dynamic off|
264
265 --- change the \verb|DYNAMIC| flag on the device.
266
267 \item \verb|name NAME|
268
269 --- change the name of the device. This operation is not
270 recommended if the device is running or has some addresses
271 already configured.
272
273 \item \verb|txqueuelen NUMBER| or \verb|txqlen NUMBER|
274
275 --- change the transmit queue length of the device.
276
277 \item \verb|mtu NUMBER|
278
279 --- change the MTU of the device.
280
281 \item \verb|address LLADDRESS|
282
283 --- change the station address of the interface.
284
285 \item \verb|broadcast LLADDRESS|, \verb|brd LLADDRESS| or \verb|peer LLADDRESS|
286
287 --- change the link layer broadcast address or the peer address when
288 the interface is \verb|POINTOPOINT|.
289
290 \vskip 1mm
291 \begin{NB}
292 For most devices (f.e.\ for Ethernet) changing the link layer
293 broadcast address will break networking.
294 Do not use it, if you do not understand what this operation really does.
295 \end{NB}
296
297 \item \verb|netns PID|
298
299 --- move the device to the network namespace associated with the process PID.
300
301 \end{itemize}
302
303 \vskip 1mm
304 \begin{NB}
305 The \verb|PROMISC| and \verb|ALLMULTI| flags are considered
306 obsolete and should not be changed administratively, though
307 the {\tt ip} utility will allow that.
308 \end{NB}
309
310 \paragraph{Warning:} If multiple parameter changes are requested,
311 \verb|ip| aborts immediately after any of the changes have failed.
312 This is the only case when \verb|ip| can move the system to
313 an unpredictable state. The solution is to avoid changing
314 several parameters with one {\tt ip link set} call.
315
316 \paragraph{Examples:}
317 \begin{itemize}
318 \item \verb|ip link set dummy address 00:00:00:00:00:01|
319
320 --- change the station address of the interface \verb|dummy|.
321
322 \item \verb|ip link set dummy up|
323
324 --- start the interface \verb|dummy|.
325
326 \end{itemize}
327
328
329 \subsection{{\tt ip link show} --- display device attributes}
330 \label{IP-LINK-SHOW}
331
332 \paragraph{Abbreviations:} \verb|show|, \verb|list|, \verb|lst|, \verb|sh|, \verb|ls|,
333 \verb|l|.
334
335 \paragraph{Arguments:}
336 \begin{itemize}
337 \item \verb|dev NAME| (default)
338
339 --- \verb|NAME| specifies the network device to show.
340 If this argument is omitted all devices are listed.
341
342 \item \verb|up|
343
344 --- only display running interfaces.
345
346 \end{itemize}
347
348
349 \paragraph{Output format:}
350
351 \begin{verbatim}
352 kuznet@alisa:~ $ ip link ls eth0
353 3: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc cbq qlen 100
354     link/ether 00:a0:cc:66:18:78 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
355 kuznet@alisa:~ $ ip link ls sit0
356 5: sit0@NONE: <NOARP,UP> mtu 1480 qdisc noqueue
357     link/sit 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
358 kuznet@alisa:~ $ ip link ls dummy
359 2: dummy: <BROADCAST,NOARP> mtu 1500 qdisc noop
360     link/ether 00:00:00:00:00:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
361 kuznet@alisa:~ $ 
362 \end{verbatim}
363
364
365 The number before each colon is an {\em interface index\/} or {\em ifindex\/}.
366 This number uniquely identifies the interface. This is followed by the {\em interface name\/}
367 (\verb|eth0|, \verb|sit0| etc.). The interface name is also
368 unique at every given moment. However, the interface may disappear from the
369 list (f.e.\ when the corresponding driver module is unloaded) and another
370 one with the same name may be created later. Besides that,
371 the administrator may change the name of any device with
372 \verb|ip| \verb|link| \verb|set| \verb|name|
373 to make it more intelligible.
374
375 The interface name may have another name or \verb|NONE| appended 
376 after the \verb|@| sign. This means that this device is bound to some other
377 device,
378 i.e.\ packets send through it are encapsulated and sent via the ``master''
379 device. If the name is \verb|NONE|, the master is unknown.
380
381 Then we see the interface {\em mtu\/} (``maximal transfer unit''). This determines
382 the maximal size of data which can be sent as a single packet over this interface.
383
384 {\em qdisc\/} (``queuing discipline'') shows the queuing algorithm used
385 on the interface. Particularly, \verb|noqueue| means that this interface
386 does not queue anything and \verb|noop| means that the interface is in blackhole
387 mode i.e.\ all packets sent to it are immediately discarded.
388 {\em qlen\/} is the default transmit queue length of the device measured
389 in packets.
390
391 The interface flags are summarized in the angle brackets.
392
393 \begin{itemize}
394 \item \verb|UP| --- the device is turned on. It is ready to accept
395 packets for transmission and it may inject into the kernel packets received
396 from other nodes on the network.
397
398 \item \verb|LOOPBACK| --- the interface does not communicate with other
399 hosts. All packets sent through it will be returned
400 and nothing but bounced packets can be received.
401
402 \item \verb|BROADCAST| --- the device has the facility to send packets
403 to all hosts sharing the same link. A typical example is an Ethernet link.
404
405 \item \verb|POINTOPOINT| --- the link has only two ends with one node
406 attached to each end. All packets sent to this link will reach the peer
407 and all packets received by us came from this single peer.
408
409 If neither \verb|LOOPBACK| nor \verb|BROADCAST| nor \verb|POINTOPOINT|
410 are set, the interface is assumed to be NMBA (Non-Broadcast Multi-Access).
411 This is the most generic type of device and the most complicated one, because
412 the host attached to a NBMA link has no means to send to anyone
413 without additionally configured information.
414
415 \item \verb|MULTICAST| --- is an advisory flag indicating that the interface
416 is aware of multicasting i.e.\ sending packets to some subset of neighbouring
417 nodes. Broadcasting is a particular case of multicasting, where the multicast
418 group consists of all nodes on the link. It is important to emphasize
419 that software {\em must not\/} interpret the absence of this flag as the inability
420 to use multicasting on this interface. Any \verb|POINTOPOINT| and
421 \verb|BROADCAST| link is multicasting by definition, because we have
422 direct access to all the neighbours and, hence, to any part of them.
423 Certainly, the use of high bandwidth multicast transfers is not recommended
424 on broadcast-only links because of high expense, but it is not strictly
425 prohibited.
426
427 \item \verb|PROMISC| --- the device listens to and feeds to the kernel all
428 traffic on the link even if it is not destined for us, not broadcasted
429 and not destined for a multicast group of which we are member. Usually
430 this mode exists only on broadcast links and is used by bridges and for network
431 monitoring.
432
433 \item \verb|ALLMULTI| --- the device receives all multicast packets
434 wandering on the link. This mode is used by multicast routers.
435
436 \item \verb|NOARP| --- this flag is different from the other ones. It has
437 no invariant value and its interpretation depends on the network protocols
438 involved. As a rule, it indicates that the device needs no address
439 resolution and that the software or hardware knows how to deliver packets
440 without any help from the protocol stacks.
441
442 \item \verb|DYNAMIC| --- is an advisory flag indicating that the interface is
443 dynamically created and destroyed.
444
445 \item \verb|SLAVE| --- this interface is bonded to some other interfaces
446 to share link capacities.
447
448 \end{itemize}
449
450 \vskip 1mm
451 \begin{NB}
452 There are other flags but they are either obsolete (\verb|NOTRAILERS|)
453 or not implemented (\verb|DEBUG|) or specific to some devices
454 (\verb|MASTER|, \verb|AUTOMEDIA| and \verb|PORTSEL|). We do not discuss
455 them here.
456 \end{NB}
457
458
459 The second line contains information on the link layer addresses
460 associated with the device. The first word (\verb|ether|, \verb|sit|)
461 defines the interface hardware type. This type determines the format and semantics
462 of the addresses and is logically part of the address.
463 The default format of the station address and the broadcast address
464 (or the peer address for pointopoint links) is a
465 sequence of hexadecimal bytes separated by colons, but some link
466 types may have their natural address format, f.e.\ addresses
467 of tunnels over IP are printed as dotted-quad IP addresses.
468
469 \vskip 1mm
470 \begin{NB}
471   NBMA links have no well-defined broadcast or peer address,
472   however this field may contain useful information, f.e.\
473   about the address of broadcast relay or about the address of the ARP server.
474 \end{NB}
475 \begin{NB}
476 Multicast addresses are not shown by this command, see
477 \verb|ip maddr ls| in~Sec.\ref{IP-MADDR} (p.\pageref{IP-MADDR} of this
478 document).
479 \end{NB}
480
481
482 \paragraph{Statistics:} With the \verb|-statistics| option, \verb|ip| also
483 prints interface statistics:
484
485 \begin{verbatim}
486 kuznet@alisa:~ $ ip -s link ls eth0
487 3: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc cbq qlen 100
488     link/ether 00:a0:cc:66:18:78 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
489     RX: bytes  packets  errors  dropped overrun mcast   
490     2449949362 2786187  0       0       0       0      
491     TX: bytes  packets  errors  dropped carrier collsns 
492     178558497  1783945  332     0       332     35172  
493 kuznet@alisa:~ $
494 \end{verbatim}
495 \verb|RX:| and \verb|TX:| lines summarize receiver and transmitter
496 statistics. They contain:
497 \begin{itemize}
498 \item \verb|bytes| --- the total number of bytes received or transmitted
499 on the interface. This number wraps when the maximal length of the data type
500 natural for the architecture is exceeded, so continuous monitoring requires
501 a user level daemon snapping it periodically.
502 \item \verb|packets| --- the total number of packets received or transmitted
503 on the interface.
504 \item \verb|errors| --- the total number of receiver or transmitter errors.
505 \item \verb|dropped| --- the total number of packets dropped due to lack
506 of resources.
507 \item \verb|overrun| --- the total number of receiver overruns resulting
508 in dropped packets. As a rule, if the interface is overrun, it means
509 serious problems in the kernel or that your machine is too slow
510 for this interface.
511 \item \verb|mcast| --- the total number of received multicast packets. This option
512 is only supported by a few devices.
513 \item \verb|carrier| --- total number of link media failures f.e.\ because
514 of lost carrier.
515 \item \verb|collsns| --- the total number of collision events
516 on Ethernet-like media. This number may have a different sense on other
517 link types.
518 \item \verb|compressed| --- the total number of compressed packets. This is
519 available only for links using VJ header compression.
520 \end{itemize}
521
522
523 If the \verb|-s| option is entered twice or more,
524 \verb|ip| prints more detailed statistics on receiver
525 and transmitter errors.
526
527 \begin{verbatim}
528 kuznet@alisa:~ $ ip -s -s link ls eth0
529 3: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc cbq qlen 100
530     link/ether 00:a0:cc:66:18:78 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
531     RX: bytes  packets  errors  dropped overrun mcast   
532     2449949362 2786187  0       0       0       0      
533     RX errors: length   crc     frame   fifo    missed
534                0        0       0       0       0      
535     TX: bytes  packets  errors  dropped carrier collsns 
536     178558497  1783945  332     0       332     35172  
537     TX errors: aborted  fifo    window  heartbeat
538                0        0       0       332    
539 kuznet@alisa:~ $
540 \end{verbatim}
541 These error names are pure Ethernetisms. Other devices
542 may have non zero values in these fields but they may be
543 interpreted differently.
544
545
546 \section{{\tt ip address} --- protocol address management}
547
548 \paragraph{Abbreviations:} \verb|address|, \verb|addr|, \verb|a|.
549
550 \paragraph{Object:} The \verb|address| is a protocol (IP or IPv6) address attached
551 to a network device. Each device must have at least one address
552 to use the corresponding protocol. It is possible to have several
553 different addresses attached to one device. These addresses are not
554 discriminated, so that the term {\em alias\/} is not quite appropriate
555 for them and we do not use it in this document.
556
557 The \verb|ip addr| command displays addresses and their properties,
558 adds new addresses and deletes old ones.
559
560 \paragraph{Commands:} \verb|add|, \verb|delete|, \verb|flush| and \verb|show|
561 (or \verb|list|).
562
563
564 \subsection{{\tt ip address add} --- add a new protocol address}
565 \label{IP-ADDR-ADD}
566
567 \paragraph{Abbreviations:} \verb|add|, \verb|a|.
568
569 \paragraph{Arguments:}
570
571 \begin{itemize}
572 \item \verb|dev NAME|
573
574 \noindent--- the name of the device to add the address to.
575
576 \item \verb|local ADDRESS| (default)
577
578 --- the address of the interface. The format of the address depends
579 on the protocol. It is a dotted quad for IP and a sequence of hexadecimal halfwords
580 separated by colons for IPv6. The \verb|ADDRESS| may be followed by
581 a slash and a decimal number which encodes the network prefix length.
582
583
584 \item \verb|peer ADDRESS|
585
586 --- the address of the remote endpoint for pointopoint interfaces.
587 Again, the \verb|ADDRESS| may be followed by a slash and a decimal number,
588 encoding the network prefix length. If a peer address is specified,
589 the local address {\em cannot\/} have a prefix length. The network prefix is associated
590 with the peer rather than with the local address.
591
592
593 \item \verb|broadcast ADDRESS|
594
595 --- the broadcast address on the interface.
596
597 It is possible to use the special symbols \verb|'+'| and \verb|'-'|
598 instead of the broadcast address. In this case, the broadcast address
599 is derived by setting/resetting the host bits of the interface prefix.
600
601 \vskip 1mm
602 \begin{NB}
603 Unlike \verb|ifconfig|, the \verb|ip| utility {\em does not\/} set any broadcast
604 address unless explicitly requested.
605 \end{NB}
606
607
608 \item \verb|label NAME|
609
610 --- Each address may be tagged with a label string.
611 In order to preserve compatibility with Linux-2.0 net aliases,
612 this string must coincide with the name of the device or must be prefixed
613 with the device name followed by colon.
614
615
616 \item \verb|scope SCOPE_VALUE|
617
618 --- the scope of the area where this address is valid.
619 The available scopes are listed in file \verb|/etc/iproute2/rt_scopes|.
620 Predefined scope values are:
621
622  \begin{itemize}
623         \item \verb|global| --- the address is globally valid.
624         \item \verb|site| --- (IPv6 only) the address is site local,
625         i.e.\ it is valid inside this site.
626         \item \verb|link| --- the address is link local, i.e.\ 
627         it is valid only on this device.
628         \item \verb|host| --- the address is valid only inside this host.
629  \end{itemize}
630
631 Appendix~\ref{ADDR-SEL} (p.\pageref{ADDR-SEL} of this document)
632 contains more details on address scopes.
633
634 \end{itemize}
635
636 \paragraph{Examples:}
637 \begin{itemize}
638 \item \verb|ip addr add 127.0.0.1/8 dev lo brd + scope host|
639
640 --- add the usual loopback address to the loopback device.
641
642 \item \verb|ip addr add 10.0.0.1/24 brd + dev eth0 label eth0:Alias|
643
644 --- add the address 10.0.0.1 with prefix length 24 (i.e.\ netmask
645 \verb|255.255.255.0|), standard broadcast and label \verb|eth0:Alias|
646 to the interface \verb|eth0|.
647 \end{itemize}
648
649
650 \subsection{{\tt ip address delete} --- delete a protocol address}
651
652 \paragraph{Abbreviations:} \verb|delete|, \verb|del|, \verb|d|.
653
654 \paragraph{Arguments:} coincide with the arguments of \verb|ip addr add|.
655 The device name is a required argument. The rest are optional.
656 If no arguments are given, the first address is deleted.
657
658 \paragraph{Examples:}
659 \begin{itemize}
660 \item \verb|ip addr del 127.0.0.1/8 dev lo|
661
662 --- deletes the loopback address from the loopback device.
663 It would be best not to repeat this experiment.
664
665 \item Disable IP on the interface \verb|eth0|:
666 \begin{verbatim}
667   while ip -f inet addr del dev eth0; do
668     : nothing
669   done
670 \end{verbatim}
671 Another method to disable IP on an interface using {\tt ip addr flush}
672 may be found in sec.\ref{IP-ADDR-FLUSH}, p.\pageref{IP-ADDR-FLUSH}.
673
674 \end{itemize}
675
676
677 \subsection{{\tt ip address show} --- display protocol addresses}
678
679 \paragraph{Abbreviations:} \verb|show|, \verb|list|, \verb|lst|, \verb|sh|, \verb|ls|,
680 \verb|l|.
681
682 \paragraph{Arguments:}
683
684 \begin{itemize}
685 \item \verb|dev NAME| (default)
686
687 --- the name of the device.
688
689 \item \verb|scope SCOPE_VAL|
690
691 --- only list addresses with this scope.
692
693 \item \verb|to PREFIX|
694
695 --- only list addresses matching this prefix.
696
697 \item \verb|label PATTERN|
698
699 --- only list addresses with labels matching the \verb|PATTERN|.
700 \verb|PATTERN| is a usual shell style pattern.
701
702
703 \item \verb|dynamic| and \verb|permanent|
704
705 --- (IPv6 only) only list addresses installed due to stateless
706 address configuration or only list permanent (not dynamic) addresses.
707
708 \item \verb|tentative|
709
710 --- (IPv6 only) only list addresses which did not pass duplicate
711 address detection.
712
713 \item \verb|deprecated|
714
715 --- (IPv6 only) only list deprecated addresses.
716
717
718 \item  \verb|primary| and \verb|secondary|
719
720 --- only list primary (or secondary) addresses.
721
722 \end{itemize}
723
724
725 \paragraph{Output format:}
726
727 \begin{verbatim}
728 kuznet@alisa:~ $ ip addr ls eth0
729 3: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc cbq qlen 100
730     link/ether 00:a0:cc:66:18:78 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
731     inet 193.233.7.90/24 brd 193.233.7.255 scope global eth0
732     inet6 3ffe:2400:0:1:2a0:ccff:fe66:1878/64 scope global dynamic 
733        valid_lft forever preferred_lft 604746sec
734     inet6 fe80::2a0:ccff:fe66:1878/10 scope link 
735 kuznet@alisa:~ $ 
736 \end{verbatim}
737
738 The first two lines coincide with the output of \verb|ip link ls|.
739 It is natural to interpret link layer addresses
740 as addresses of the protocol family \verb|AF_PACKET|.
741
742 Then the list of IP and IPv6 addresses follows, accompanied by
743 additional address attributes: scope value (see Sec.\ref{IP-ADDR-ADD},
744 p.\pageref{IP-ADDR-ADD} above), flags and the address label.
745
746 Address flags are set by the kernel and cannot be changed
747 administratively. Currently, the following flags are defined:
748
749 \begin{enumerate}
750 \item \verb|secondary|
751
752 --- the address is not used when selecting the default source address
753 of outgoing packets (Cf.\ Appendix~\ref{ADDR-SEL}, p.\pageref{ADDR-SEL}.).
754 An IP address becomes secondary if another address with the same
755 prefix bits already exists. The first address is primary.
756 It is the leader of the group of all secondary addresses. When the leader
757 is deleted, all secondaries are purged too.
758 There is a tweak in \verb|/proc/sys/net/ipv4/conf/<dev>/promote_secondaries|
759 which activate secondaries promotion when a primary is deleted.
760 To permanently enable this feature on all devices add
761 \verb|net.ipv4.conf.all.promote_secondaries=1| to \verb|/etc/sysctl.conf|.
762 This tweak is available in linux 2.6.15 and later.
763
764
765 \item \verb|dynamic|
766
767 --- the address was created due to stateless autoconfiguration~\cite{RFC-ADDRCONF}.
768 In this case the output also contains information on times, when
769 the address is still valid. After \verb|preferred_lft| expires the address is
770 moved to the deprecated state. After \verb|valid_lft| expires the address
771 is finally invalidated.
772
773 \item \verb|deprecated|
774
775 --- the address is deprecated, i.e.\ it is still valid, but cannot
776 be used by newly created connections.
777
778 \item \verb|tentative|
779
780 --- the address is not used because duplicate address detection~\cite{RFC-ADDRCONF}
781 is still not complete or failed.
782
783 \end{enumerate}
784
785
786 \subsection{{\tt ip address flush} --- flush protocol addresses}
787 \label{IP-ADDR-FLUSH}
788
789 \paragraph{Abbreviations:} \verb|flush|, \verb|f|.
790
791 \paragraph{Description:}This command flushes the protocol addresses
792 selected by some criteria.
793
794 \paragraph{Arguments:} This command has the same arguments as \verb|show|.
795 The difference is that it does not run when no arguments are given.
796
797 \paragraph{Warning:} This command (and other \verb|flush| commands
798 described below) is pretty dangerous. If you make a mistake, it will
799 not forgive it, but will cruelly purge all the addresses.
800
801 \paragraph{Statistics:} With the \verb|-statistics| option, the command
802 becomes verbose. It prints out the number of deleted addresses and the number
803 of rounds made to flush the address list. If this option is given
804 twice, \verb|ip addr flush| also dumps all the deleted addresses
805 in the format described in the previous subsection.
806
807 \paragraph{Example:} Delete all the addresses from the private network
808 10.0.0.0/8:
809 \begin{verbatim}
810 netadm@amber:~ # ip -s -s a f to 10/8
811 2: dummy    inet 10.7.7.7/16 brd 10.7.255.255 scope global dummy
812 3: eth0    inet 10.10.7.7/16 brd 10.10.255.255 scope global eth0
813 4: eth1    inet 10.8.7.7/16 brd 10.8.255.255 scope global eth1
814
815 *** Round 1, deleting 3 addresses ***
816 *** Flush is complete after 1 round ***
817 netadm@amber:~ # 
818 \end{verbatim}
819 Another instructive example is disabling IP on all the Ethernets:
820 \begin{verbatim}
821 netadm@amber:~ # ip -4 addr flush label "eth*"
822 \end{verbatim}
823 And the last example shows how to flush all the IPv6 addresses
824 acquired by the host from stateless address autoconfiguration
825 after you enabled forwarding or disabled autoconfiguration.
826 \begin{verbatim}
827 netadm@amber:~ # ip -6 addr flush dynamic
828 \end{verbatim}
829
830
831
832 \section{{\tt ip neighbour} --- neighbour/arp tables management}
833
834 \paragraph{Abbreviations:} \verb|neighbour|, \verb|neighbor|, \verb|neigh|,
835 \verb|n|.
836
837 \paragraph{Object:} \verb|neighbour| objects establish bindings between protocol
838 addresses and link layer addresses for hosts sharing the same link.
839 Neighbour entries are organized into tables. The IPv4 neighbour table
840 is known by another name --- the ARP table.
841
842 The corresponding commands display neighbour bindings
843 and their properties, add new neighbour entries and delete old ones.
844
845 \paragraph{Commands:} \verb|add|, \verb|change|, \verb|replace|,
846 \verb|delete|, \verb|flush| and \verb|show| (or \verb|list|).
847
848 \paragraph{See also:} Appendix~\ref{PROXY-NEIGH}, p.\pageref{PROXY-NEIGH}
849 describes how to manage proxy ARP/NDISC with the \verb|ip| utility.
850
851
852 \subsection{{\tt ip neighbour add} --- add a new neighbour entry\\
853         {\tt ip neighbour change} --- change an existing entry\\
854         {\tt ip neighbour replace} --- add a new entry or change an existing one}
855
856 \paragraph{Abbreviations:} \verb|add|, \verb|a|; \verb|change|, \verb|chg|;
857 \verb|replace|, \verb|repl|.
858
859 \paragraph{Description:} These commands create new neighbour records
860 or update existing ones.
861
862 \paragraph{Arguments:}
863
864 \begin{itemize}
865 \item \verb|to ADDRESS| (default)
866
867 --- the protocol address of the neighbour. It is either an IPv4 or IPv6 address.
868
869 \item \verb|dev NAME|
870
871 --- the interface to which this neighbour is attached.
872
873
874 \item \verb|lladdr LLADDRESS|
875
876 --- the link layer address of the neighbour. \verb|LLADDRESS| can also be
877 \verb|null|. 
878
879 \item \verb|nud NUD_STATE|
880
881 --- the state of the neighbour entry. \verb|nud| is an abbreviation for ``Neighbour
882 Unreachability Detection''. The state can take one of the following values:
883
884 \begin{enumerate}
885 \item \verb|permanent| --- the neighbour entry is valid forever and can be only be removed
886 administratively.
887 \item \verb|noarp| --- the neighbour entry is valid. No attempts to validate
888 this entry will be made but it can be removed when its lifetime expires.
889 \item \verb|reachable| --- the neighbour entry is valid until the reachability
890 timeout expires.
891 \item \verb|stale| --- the neighbour entry is valid but suspicious.
892 This option to \verb|ip neigh| does not change the neighbour state if
893 it was valid and the address is not changed by this command.
894 \end{enumerate}
895
896 \end{itemize}
897
898 \paragraph{Examples:}
899 \begin{itemize}
900 \item \verb|ip neigh add 10.0.0.3 lladdr 0:0:0:0:0:1 dev eth0 nud perm|
901
902 --- add a permanent ARP entry for the neighbour 10.0.0.3 on the device \verb|eth0|.
903
904 \item \verb|ip neigh chg 10.0.0.3 dev eth0 nud reachable|
905
906 --- change its state to \verb|reachable|.
907 \end{itemize}
908
909
910 \subsection{{\tt ip neighbour delete} --- delete a neighbour entry}
911
912 \paragraph{Abbreviations:} \verb|delete|, \verb|del|, \verb|d|.
913
914 \paragraph{Description:} This command invalidates a neighbour entry.
915
916 \paragraph{Arguments:} The arguments are the same as with \verb|ip neigh add|,
917 except that \verb|lladdr| and \verb|nud| are ignored.
918
919
920 \paragraph{Example:}
921 \begin{itemize}
922 \item \verb|ip neigh del 10.0.0.3 dev eth0|
923
924 --- invalidate an ARP entry for the neighbour 10.0.0.3 on the device \verb|eth0|.
925
926 \end{itemize}
927
928 \begin{NB}
929  The deleted neighbour entry will not disappear from the tables
930  immediately. If it is in use it cannot be deleted until the last
931  client releases it. Otherwise it will be destroyed during
932  the next garbage collection.
933 \end{NB}
934
935
936 \paragraph{Warning:} Attempts to delete or manually change
937 a \verb|noarp| entry created by the kernel may result in unpredictable behaviour.
938 Particularly, the kernel may try to resolve this address even
939 on a \verb|NOARP| interface or if the address is multicast or broadcast.
940
941
942 \subsection{{\tt ip neighbour show} --- list neighbour entries}
943
944 \paragraph{Abbreviations:} \verb|show|, \verb|list|, \verb|sh|, \verb|ls|.
945
946 \paragraph{Description:}This commands displays neighbour tables.
947
948 \paragraph{Arguments:}
949
950 \begin{itemize}
951
952 \item \verb|to ADDRESS| (default)
953
954 --- the prefix selecting the neighbours to list.
955
956 \item \verb|dev NAME|
957
958 --- only list the neighbours attached to this device.
959
960 \item \verb|unused|
961
962 --- only list neighbours which are not currently in use.
963
964 \item \verb|nud NUD_STATE|
965
966 --- only list neighbour entries in this state. \verb|NUD_STATE| takes
967 values listed below or the special value \verb|all| which means all states.
968 This option may occur more than once. If this option is absent, \verb|ip|
969 lists all entries except for \verb|none| and \verb|noarp|.
970
971 \end{itemize}
972
973
974 \paragraph{Output format:}
975
976 \begin{verbatim}
977 kuznet@alisa:~ $ ip neigh ls
978 :: dev lo lladdr 00:00:00:00:00:00 nud noarp
979 fe80::200:cff:fe76:3f85 dev eth0 lladdr 00:00:0c:76:3f:85 router \
980     nud stale
981 0.0.0.0 dev lo lladdr 00:00:00:00:00:00 nud noarp
982 193.233.7.254 dev eth0 lladdr 00:00:0c:76:3f:85 nud reachable
983 193.233.7.85 dev eth0 lladdr 00:e0:1e:63:39:00 nud stale
984 kuznet@alisa:~ $ 
985 \end{verbatim}
986
987 The first word of each line is the protocol address of the neighbour.
988 Then the device name follows. The rest of the line describes the contents of
989 the neighbour entry identified by the pair (device, address).
990
991 \verb|lladdr| is the link layer address of the neighbour.
992
993 \verb|nud| is the state of the ``neighbour unreachability detection'' machine
994 for this entry. The detailed description of the neighbour
995 state machine can be found in~\cite{RFC-NDISC}. Here is the full list
996 of the states with short descriptions:
997
998 \begin{enumerate}
999 \item\verb|none| --- the state of the neighbour is void.
1000 \item\verb|incomplete| --- the neighbour is in the process of resolution.
1001 \item\verb|reachable| --- the neighbour is valid and apparently reachable.
1002 \item\verb|stale| --- the neighbour is valid, but is probably already
1003 unreachable, so the kernel will try to check it at the first transmission.
1004 \item\verb|delay| --- a packet has been sent to the stale neighbour and the kernel is waiting
1005 for confirmation.
1006 \item\verb|probe| --- the delay timer expired but no confirmation was received.
1007 The kernel has started to probe the neighbour with ARP/NDISC messages.
1008 \item\verb|failed| --- resolution has failed.
1009 \item\verb|noarp| --- the neighbour is valid. No attempts to check the entry
1010 will be made.
1011 \item\verb|permanent| --- it is a \verb|noarp| entry, but only the administrator
1012 may remove the entry from the neighbour table.
1013 \end{enumerate}
1014
1015 The link layer address is valid in all states except for \verb|none|,
1016 \verb|failed| and \verb|incomplete|.
1017
1018 IPv6 neighbours can be marked with the additional flag \verb|router|
1019 which means that the neighbour introduced itself as an IPv6 router~\cite{RFC-NDISC}.
1020
1021 \paragraph{Statistics:} The \verb|-statistics| option displays some usage
1022 statistics, f.e.\
1023
1024 \begin{verbatim}
1025 kuznet@alisa:~ $ ip -s n ls 193.233.7.254
1026 193.233.7.254 dev eth0 lladdr 00:00:0c:76:3f:85 ref 5 used 12/13/20 \
1027     nud reachable
1028 kuznet@alisa:~ $ 
1029 \end{verbatim}
1030
1031 Here \verb|ref| is the number of users of this entry
1032 and \verb|used| is a triplet of time intervals in seconds
1033 separated by slashes. In this case they show that:
1034
1035 \begin{enumerate}
1036 \item the entry was used 12 seconds ago.
1037 \item the entry was confirmed 13 seconds ago.
1038 \item the entry was updated 20 seconds ago.
1039 \end{enumerate}
1040
1041 \subsection{{\tt ip neighbour flush} --- flush neighbour entries}
1042
1043 \paragraph{Abbreviations:} \verb|flush|, \verb|f|.
1044
1045 \paragraph{Description:}This command flushes neighbour tables, selecting
1046 entries to flush by some criteria.
1047
1048 \paragraph{Arguments:} This command has the same arguments as \verb|show|.
1049 The differences are that it does not run when no arguments are given,
1050 and that the default neighbour states to be flushed do not include
1051 \verb|permanent| and \verb|noarp|.
1052
1053
1054 \paragraph{Statistics:} With the \verb|-statistics| option, the command
1055 becomes verbose. It prints out the number of deleted neighbours and the number
1056 of rounds made to flush the neighbour table. If the option is given
1057 twice, \verb|ip neigh flush| also dumps all the deleted neighbours
1058 in the format described in the previous subsection.
1059
1060 \paragraph{Example:}
1061 \begin{verbatim}
1062 netadm@alisa:~ # ip -s -s n f 193.233.7.254
1063 193.233.7.254 dev eth0 lladdr 00:00:0c:76:3f:85 ref 5 used 12/13/20 \
1064     nud reachable
1065
1066 *** Round 1, deleting 1 entries ***
1067 *** Flush is complete after 1 round ***
1068 netadm@alisa:~ # 
1069 \end{verbatim}
1070
1071
1072 \section{{\tt ip route} --- routing table management}
1073 \label{IP-ROUTE}
1074
1075 \paragraph{Abbreviations:} \verb|route|, \verb|ro|, \verb|r|.
1076
1077 \paragraph{Object:} \verb|route| entries in the kernel routing tables keep
1078 information about paths to other networked nodes.
1079
1080 Each route entry has a {\em key\/} consisting of a {\em prefix\/}
1081 (i.e.\ a pair containing a network address and the length of its mask) and,
1082 optionally, the TOS value. An IP packet matches the route if the highest
1083 bits of its destination address are equal to the route prefix at least
1084 up to the prefix length and if the TOS of the route is zero or equal to
1085 the TOS of the packet.
1086  
1087 If several routes match the packet, the following pruning rules
1088 are used to select the best one (see~\cite{RFC1812}):
1089 \begin{enumerate}
1090 \item The longest matching prefix is selected. All shorter ones
1091 are dropped.
1092
1093 \item If the TOS of some route with the longest prefix is equal to the TOS
1094 of the packet, the routes with different TOS are dropped.
1095
1096 If no exact TOS match was found and routes with TOS=0 exist,
1097 the rest of routes are pruned.
1098
1099 Otherwise, the route lookup fails.
1100
1101 \item If several routes remain after the previous steps, then
1102 the routes with the best preference values are selected.
1103
1104 \item If we still have several routes, then the {\em first\/} of them
1105 is selected.
1106
1107 \begin{NB}
1108  Note the ambiguity of the last step. Unfortunately, Linux
1109  historically allows such a bizarre situation. The sense of the
1110 word ``first'' depends on the order of route additions and it is practically
1111 impossible to maintain a bundle of such routes in this order.
1112 \end{NB}
1113
1114 For simplicity we will limit ourselves to the case where such a situation
1115 is impossible and routes are uniquely identified by the triplet
1116 \{prefix, tos, preference\}. Actually, it is impossible to create
1117 non-unique routes with \verb|ip| commands described in this section.
1118
1119 One useful exception to this rule is the default route on non-forwarding
1120 hosts. It is ``officially'' allowed to have several fallback routes
1121 when several routers are present on directly connected networks.
1122 In this case, Linux-2.2 makes ``dead gateway detection''~\cite{RFC1122}
1123 controlled by neighbour unreachability detection and by advice
1124 from transport protocols to select a working router, so the order
1125 of the routes is not essential. However, in this case,
1126 fiddling with default routes manually is not recommended. Use the Router Discovery
1127 protocol (see Appendix~\ref{EXAMPLE-SETUP}, p.\pageref{EXAMPLE-SETUP})
1128 instead. Actually, Linux-2.2 IPv6 does not give user level applications
1129 any access to default routes.
1130 \end{enumerate}
1131
1132 Certainly, the steps above are not performed exactly
1133 in this sequence. Instead, the routing table in the kernel is kept
1134 in some data structure to achieve the final result
1135 with minimal cost. However, not depending on a particular
1136 routing algorithm implemented in the kernel, we can summarize
1137 the statements above as: a route is identified by the triplet
1138 \{prefix, tos, preference\}. This {\em key\/} lets us locate
1139 the route in the routing table.
1140
1141 \paragraph{Route attributes:} Each route key refers to a routing
1142 information record containing
1143 the data required to deliver IP packets (f.e.\ output device and
1144 next hop router) and some optional attributes (f.e. the path MTU or
1145 the preferred source address when communicating with this destination).
1146 These attributes are described in the following subsection.
1147
1148 \paragraph{Route types:} \label{IP-ROUTE-TYPES}
1149 It is important that the set
1150 of required and optional attributes depend on the route {\em type\/}.
1151 The most important route type
1152 is \verb|unicast|. It describes real paths to other hosts.
1153 As a rule, common routing tables contain only such routes. However,
1154 there are other types of routes with different semantics. The
1155 full list of types understood by Linux-2.2 is:
1156 \begin{itemize}
1157 \item \verb|unicast| --- the route entry describes real paths to the
1158 destinations covered by the route prefix.
1159 \item \verb|unreachable| --- these destinations are unreachable. Packets
1160 are discarded and the ICMP message {\em host unreachable\/} is generated.
1161 The local senders get an \verb|EHOSTUNREACH| error.
1162 \item \verb|blackhole| --- these destinations are unreachable. Packets
1163 are discarded silently. The local senders get an \verb|EINVAL| error.
1164 \item \verb|prohibit| --- these destinations are unreachable. Packets
1165 are discarded and the ICMP message {\em communication administratively
1166 prohibited\/} is generated. The local senders get an \verb|EACCES| error.
1167 \item \verb|local| --- the destinations are assigned to this
1168 host. The packets are looped back and delivered locally.
1169 \item \verb|broadcast| --- the destinations are broadcast addresses.
1170 The packets are sent as link broadcasts.
1171 \item \verb|throw| --- a special control route used together with policy
1172 rules (see sec.\ref{IP-RULE}, p.\pageref{IP-RULE}). If such a route is selected, lookup
1173 in this table is terminated pretending that no route was found.
1174 Without policy routing it is equivalent to the absence of the route in the routing
1175 table. The packets are dropped and the ICMP message {\em net unreachable\/}
1176 is generated. The local senders get an \verb|ENETUNREACH| error.
1177 \item \verb|nat| --- a special NAT route. Destinations covered by the prefix
1178 are considered to be dummy (or external) addresses which require translation
1179 to real (or internal) ones before forwarding. The addresses to translate to
1180 are selected with the attribute \verb|via|. More about NAT is
1181 in Appendix~\ref{ROUTE-NAT}, p.\pageref{ROUTE-NAT}.
1182 \item \verb|anycast| --- ({\em not implemented\/}) the destinations are
1183 {\em anycast\/} addresses assigned to this host. They are mainly equivalent
1184 to \verb|local| with one difference: such addresses are invalid when used
1185 as the source address of any packet.
1186 \item \verb|multicast| --- a special type used for multicast routing.
1187 It is not present in normal routing tables.
1188 \end{itemize}
1189
1190 \paragraph{Route tables:} Linux-2.2 can pack routes into several routing
1191 tables identified by a number in the range from 1 to 255 or by
1192 name from the file \verb|/etc/iproute2/rt_tables|. By default all normal
1193 routes are inserted into the \verb|main| table (ID 254) and the kernel only uses
1194 this table when calculating routes.
1195
1196 Actually, one other table always exists, which is invisible but
1197 even more important. It is the \verb|local| table (ID 255). This table
1198 consists of routes for local and broadcast addresses. The kernel maintains
1199 this table automatically and the administrator usually need not modify it
1200 or even look at it.
1201
1202 The multiple routing tables enter the game when {\em policy routing\/}
1203 is used. See sec.\ref{IP-RULE}, p.\pageref{IP-RULE}.
1204 In this case, the table identifier effectively becomes
1205 one more parameter, which should be added to the triplet
1206 \{prefix, tos, preference\} to uniquely identify the route.
1207
1208
1209 \subsection{{\tt ip route add} --- add a new route\\
1210         {\tt ip route change} --- change a route\\
1211         {\tt ip route replace} --- change a route or add a new one}
1212 \label{IP-ROUTE-ADD}
1213
1214 \paragraph{Abbreviations:} \verb|add|, \verb|a|; \verb|change|, \verb|chg|;
1215         \verb|replace|, \verb|repl|.
1216
1217
1218 \paragraph{Arguments:}
1219 \begin{itemize}
1220 \item \verb|to PREFIX| or \verb|to TYPE PREFIX| (default)
1221
1222 --- the destination prefix of the route. If \verb|TYPE| is omitted,
1223 \verb|ip| assumes type \verb|unicast|. Other values of \verb|TYPE|
1224 are listed above. \verb|PREFIX| is an IP or IPv6 address optionally followed
1225 by a slash and the prefix length. If the length of the prefix is missing,
1226 \verb|ip| assumes a full-length host route. There is also a special
1227 \verb|PREFIX| --- \verb|default| --- which is equivalent to IP \verb|0/0| or
1228 to IPv6 \verb|::/0|.
1229
1230 \item \verb|tos TOS| or \verb|dsfield TOS|
1231
1232 --- the Type Of Service (TOS) key. This key has no associated mask and
1233 the longest match is understood as: First, compare the TOS
1234 of the route and of the packet. If they are not equal, then the packet
1235 may still match a route with a zero TOS. \verb|TOS| is either an 8 bit hexadecimal
1236 number or an identifier from {\tt /etc/iproute2/rt\_dsfield}.
1237
1238
1239 \item \verb|metric NUMBER| or \verb|preference NUMBER|
1240
1241 --- the preference value of the route. \verb|NUMBER| is an arbitrary 32bit number.
1242
1243 \item \verb|table TABLEID|
1244
1245 --- the table to add this route to.
1246 \verb|TABLEID| may be a number or a string from the file
1247 \verb|/etc/iproute2/rt_tables|. If this parameter is omitted,
1248 \verb|ip| assumes the \verb|main| table, with the exception of
1249 \verb|local|, \verb|broadcast| and \verb|nat| routes, which are
1250 put into the \verb|local| table by default.
1251
1252 \item \verb|dev NAME|
1253
1254 --- the output device name.
1255
1256 \item \verb|via ADDRESS|
1257
1258 --- the address of the nexthop router. Actually, the sense of this field depends
1259 on the route type. For normal \verb|unicast| routes it is either the true nexthop
1260 router or, if it is a direct route installed in BSD compatibility mode,
1261 it can be a local address of the interface.
1262 For NAT routes it is the first address of the block of translated IP destinations.
1263
1264 \item \verb|src ADDRESS|
1265
1266 --- the source address to prefer when sending to the destinations
1267 covered by the route prefix.
1268
1269 \item \verb|realm REALMID|
1270
1271 --- the realm to which this route is assigned.
1272 \verb|REALMID| may be a number or a string from the file
1273 \verb|/etc/iproute2/rt_realms|. Sec.\ref{RT-REALMS} (p.\pageref{RT-REALMS})
1274 contains more information on realms.
1275
1276 \item \verb|mtu MTU| or \verb|mtu lock MTU|
1277
1278 --- the MTU along the path to the destination. If the modifier \verb|lock| is
1279 not used, the MTU may be updated by the kernel due to Path MTU Discovery.
1280 If the modifier \verb|lock| is used, no path MTU discovery will be tried,
1281 all packets will be sent without the DF bit in IPv4 case
1282 or fragmented to MTU for IPv6.
1283
1284 \item \verb|window NUMBER|
1285
1286 --- the maximal window for TCP to advertise to these destinations,
1287 measured in bytes. It limits maximal data bursts that our TCP
1288 peers are allowed to send to us.
1289
1290 \item \verb|rtt NUMBER|
1291
1292 --- the initial RTT (``Round Trip Time'') estimate.
1293
1294
1295 \item \verb|rttvar NUMBER|
1296
1297 --- \threeonly the initial RTT variance estimate.
1298
1299
1300 \item \verb|ssthresh NUMBER|
1301
1302 --- \threeonly an estimate for the initial slow start threshold.
1303
1304
1305 \item \verb|cwnd NUMBER|
1306
1307 --- \threeonly the clamp for congestion window. It is ignored if the \verb|lock|
1308     flag is not used.
1309
1310
1311 \item \verb|advmss NUMBER|
1312
1313 --- \threeonly the MSS (``Maximal Segment Size'') to advertise to these
1314     destinations when establishing TCP connections. If it is not given,
1315     Linux uses a default value calculated from the first hop device MTU.
1316
1317 \begin{NB}
1318   If the path to these destination is asymmetric, this guess may be wrong.
1319 \end{NB}
1320
1321 \item \verb|reordering NUMBER|
1322
1323 --- \threeonly Maximal reordering on the path to this destination.
1324     If it is not given, Linux uses the value selected with \verb|sysctl|
1325     variable \verb|net/ipv4/tcp_reordering|.
1326
1327 \item \verb|hoplimit NUMBER|
1328
1329 --- [2.5.74+ only] Maximum number of hops on the path to this destination.
1330     The default is the value selected with the \verb|sysctl| variable
1331     \verb|net/ipv4/ip_default_ttl|.
1332
1333 \item \verb|initcwnd NUMBER|
1334 --- [2.5.70+ only] Initial congestion window size for connections to
1335     this destination. Actual window size is this value multiplied by the
1336     MSS (``Maximal Segment Size'') for same connection. The default is
1337     zero, meaning to use the values specified in~\cite{RFC2414}.
1338
1339 +\item \verb|initrwnd NUMBER|
1340  
1341 +--- [2.6.33+ only] Initial receive window size for connections to 
1342 +    this destination. The actual window size is this value multiplied
1343 +    by the MSS (''Maximal Segment Size'') of the connection. The default
1344 +    value is zero, meaning to use Slow Start value.
1345  
1346 \item \verb|nexthop NEXTHOP|
1347
1348 --- the nexthop of a multipath route. \verb|NEXTHOP| is a complex value
1349 with its own syntax similar to the top level argument lists:
1350 \begin{itemize}
1351 \item \verb|via ADDRESS| is the nexthop router.
1352 \item \verb|dev NAME| is the output device.
1353 \item \verb|weight NUMBER| is a weight for this element of a multipath
1354 route reflecting its relative bandwidth or quality.
1355 \end{itemize}
1356
1357 \item \verb|scope SCOPE_VAL|
1358
1359 --- the scope of the destinations covered by the route prefix.
1360 \verb|SCOPE_VAL| may be a number or a string from the file
1361 \verb|/etc/iproute2/rt_scopes|.
1362 If this parameter is omitted,
1363 \verb|ip| assumes scope \verb|global| for all gatewayed \verb|unicast|
1364 routes, scope \verb|link| for direct \verb|unicast| and \verb|broadcast| routes
1365 and scope \verb|host| for \verb|local| routes.
1366
1367 \item \verb|protocol RTPROTO|
1368
1369 --- the routing protocol identifier of this route.
1370 \verb|RTPROTO| may be a number or a string from the file
1371 \verb|/etc/iproute2/rt_protos|. If the routing protocol ID is
1372 not given, \verb|ip| assumes protocol \verb|boot| (i.e.\
1373 it assumes the route was added by someone who doesn't
1374 understand what they are doing). Several protocol values have a fixed interpretation.
1375 Namely:
1376 \begin{itemize}
1377 \item \verb|redirect| --- the route was installed due to an ICMP redirect.
1378 \item \verb|kernel| --- the route was installed by the kernel during
1379 autoconfiguration.
1380 \item \verb|boot| --- the route was installed during the bootup sequence.
1381 If a routing daemon starts, it will purge all of them.
1382 \item \verb|static| --- the route was installed by the administrator
1383 to override dynamic routing. Routing daemon will respect them
1384 and, probably, even advertise them to its peers.
1385 \item \verb|ra| --- the route was installed by Router Discovery protocol.
1386 \end{itemize}
1387 The rest of the values are not reserved and the administrator is free
1388 to assign (or not to assign) protocol tags. At least, routing
1389 daemons should take care of setting some unique protocol values,
1390 f.e.\ as they are assigned in \verb|rtnetlink.h| or in \verb|rt_protos|
1391 database.
1392
1393
1394 \item \verb|onlink|
1395
1396 --- pretend that the nexthop is directly attached to this link,
1397 even if it does not match any interface prefix. One application of this
1398 option may be found in~\cite{IP-TUNNELS}.
1399
1400 \end{itemize}
1401
1402
1403 \begin{NB}
1404   Actually there are more commands: \verb|prepend| does the same
1405   thing as classic \verb|route add|, i.e.\ adds a route, even if another
1406   route to the same destination exists. Its opposite case is \verb|append|,
1407   which adds the route to the end of the list. Avoid these
1408   features.
1409 \end{NB}
1410 \begin{NB}
1411   More sad news, IPv6 only understands the \verb|append| command correctly.
1412   All the others are translated into \verb|append| commands. Certainly,
1413   this will change in the future.
1414 \end{NB}
1415
1416 \paragraph{Examples:}
1417 \begin{itemize}
1418 \item add a plain route to network 10.0.0/24 via gateway 193.233.7.65
1419 \begin{verbatim}
1420   ip route add 10.0.0/24 via 193.233.7.65
1421 \end{verbatim}
1422 \item change it to a direct route via the \verb|dummy| device
1423 \begin{verbatim}
1424   ip ro chg 10.0.0/24 dev dummy
1425 \end{verbatim}
1426 \item add a default multipath route splitting the load between \verb|ppp0|
1427 and \verb|ppp1|
1428 \begin{verbatim}
1429   ip route add default scope global nexthop dev ppp0 \
1430                                     nexthop dev ppp1
1431 \end{verbatim}
1432 Note the scope value. It is not necessary but it informs the kernel
1433 that this route is gatewayed rather than direct. Actually, if you
1434 know the addresses of remote endpoints it would be better to use the
1435 \verb|via| parameter.
1436 \item announce that the address 192.203.80.144 is not a real one, but
1437 should be translated to 193.233.7.83 before forwarding
1438 \begin{verbatim}
1439   ip route add nat 192.203.80.144 via 193.233.7.83
1440 \end{verbatim}
1441 Backward translation is setup with policy rules described
1442 in the following section (sec.\ref{IP-RULE}, p.\pageref{IP-RULE}).
1443 \end{itemize}
1444
1445 \subsection{{\tt ip route delete} --- delete a route}
1446
1447 \paragraph{Abbreviations:} \verb|delete|, \verb|del|, \verb|d|.
1448
1449 \paragraph{Arguments:} \verb|ip route del| has the same arguments as
1450 \verb|ip route add|, but their semantics are a bit different.
1451
1452 Key values (\verb|to|, \verb|tos|, \verb|preference| and \verb|table|)
1453 select the route to delete. If optional attributes are present, \verb|ip|
1454 verifies that they coincide with the attributes of the route to delete.
1455 If no route with the given key and attributes was found, \verb|ip route del|
1456 fails.
1457 \begin{NB}
1458 Linux-2.0 had the option to delete a route selected only by prefix address,
1459 ignoring its length (i.e.\ netmask). This option no longer exists
1460 because it was ambiguous. However, look at {\tt ip route flush}
1461 (sec.\ref{IP-ROUTE-FLUSH}, p.\pageref{IP-ROUTE-FLUSH}) which
1462 provides similar and even richer functionality.
1463 \end{NB}
1464
1465 \paragraph{Example:}
1466 \begin{itemize}
1467 \item delete the multipath route created by the command in previous subsection
1468 \begin{verbatim}
1469   ip route del default scope global nexthop dev ppp0 \
1470                                     nexthop dev ppp1
1471 \end{verbatim}
1472 \end{itemize}
1473
1474
1475
1476 \subsection{{\tt ip route show} --- list routes}
1477
1478 \paragraph{Abbreviations:} \verb|show|, \verb|list|, \verb|sh|, \verb|ls|, \verb|l|.
1479
1480 \paragraph{Description:} the command displays the contents of the routing tables
1481 or the route(s) selected by some criteria.
1482
1483
1484 \paragraph{Arguments:}
1485 \begin{itemize}
1486 \item \verb|to SELECTOR| (default)
1487
1488 --- only select routes from the given range of destinations. \verb|SELECTOR|
1489 consists of an optional modifier (\verb|root|, \verb|match| or \verb|exact|)
1490 and a prefix. \verb|root PREFIX| selects routes with prefixes not shorter
1491 than \verb|PREFIX|. F.e.\ \verb|root 0/0| selects the entire routing table.
1492 \verb|match PREFIX| selects routes with prefixes not longer than
1493 \verb|PREFIX|. F.e.\ \verb|match 10.0/16| selects \verb|10.0/16|,
1494 \verb|10/8| and \verb|0/0|, but it does not select \verb|10.1/16| and
1495 \verb|10.0.0/24|. And \verb|exact PREFIX| (or just \verb|PREFIX|)
1496 selects routes with this exact prefix. If neither of these options
1497 are present, \verb|ip| assumes \verb|root 0/0| i.e.\ it lists the entire table.
1498
1499
1500 \item \verb|tos TOS| or \verb|dsfield TOS|
1501
1502  --- only select routes with the given TOS.
1503
1504
1505 \item \verb|table TABLEID|
1506
1507  --- show the routes from this table(s). The default setting is to show
1508 \verb|table| \verb|main|. \verb|TABLEID| may either be the ID of a real table
1509 or one of the special values:
1510   \begin{itemize}
1511   \item \verb|all| --- list all of the tables.
1512   \item \verb|cache| --- dump the routing cache.
1513   \end{itemize}
1514 \begin{NB}
1515   IPv6 has a single table. However, splitting it into \verb|main|, \verb|local|
1516   and \verb|cache| is emulated by the \verb|ip| utility.
1517 \end{NB}
1518
1519 \item \verb|cloned| or \verb|cached|
1520
1521 --- list cloned routes i.e.\ routes which were dynamically forked from
1522 other routes because some route attribute (f.e.\ MTU) was updated.
1523 Actually, it is equivalent to \verb|table cache|.
1524
1525 \item \verb|from SELECTOR|
1526
1527 --- the same syntax as for \verb|to|, but it binds the source address range
1528 rather than destinations. Note that the \verb|from| option only works with
1529 cloned routes.
1530
1531 \item \verb|protocol RTPROTO|
1532
1533 --- only list routes of this protocol.
1534
1535
1536 \item \verb|scope SCOPE_VAL|
1537
1538 --- only list routes with this scope.
1539
1540 \item \verb|type TYPE|
1541
1542 --- only list routes of this type.
1543
1544 \item \verb|dev NAME|
1545
1546 --- only list routes going via this device.
1547
1548 \item \verb|via PREFIX|
1549
1550 --- only list routes going via the nexthop routers selected by \verb|PREFIX|.
1551
1552 \item \verb|src PREFIX|
1553
1554 --- only list routes with preferred source addresses selected
1555 by \verb|PREFIX|.
1556
1557 \item \verb|realm REALMID| or \verb|realms FROMREALM/TOREALM|
1558
1559 --- only list routes with these realms.
1560
1561 \end{itemize}
1562
1563 \paragraph{Examples:} Let us count routes of protocol \verb|gated/bgp|
1564 on a router:
1565 \begin{verbatim}
1566 kuznet@amber:~ $ ip ro ls proto gated/bgp | wc
1567    1413    9891    79010
1568 kuznet@amber:~ $
1569 \end{verbatim}
1570 To count the size of the routing cache, we have to use the \verb|-o| option
1571 because cached attributes can take more than one line of output:
1572 \begin{verbatim}
1573 kuznet@amber:~ $ ip -o ro ls cloned | wc
1574    159    2543    18707
1575 kuznet@amber:~ $
1576 \end{verbatim}
1577
1578
1579 \paragraph{Output format:} The output of this command consists
1580 of per route records separated by line feeds.
1581 However, some records may consist
1582 of more than one line: particularly, this is the case when the route
1583 is cloned or you requested additional statistics. If the
1584 \verb|-o| option was given, then line feeds separating lines inside
1585 records are replaced with the backslash sign.
1586
1587 The output has the same syntax as arguments given to {\tt ip route add},
1588 so that it can be understood easily. F.e.\
1589 \begin{verbatim}
1590 kuznet@amber:~ $ ip ro ls 193.233.7/24
1591 193.233.7.0/24 dev eth0  proto gated/conn  scope link \
1592     src 193.233.7.65 realms inr.ac 
1593 kuznet@amber:~ $
1594 \end{verbatim}
1595
1596 If you list cloned entries, the output contains other attributes which
1597 are evaluated during route calculation and updated during route
1598 lifetime. An example of the output is:
1599 \begin{verbatim}
1600 kuznet@amber:~ $ ip ro ls 193.233.7.82 tab cache
1601 193.233.7.82 from 193.233.7.82 dev eth0  src 193.233.7.65 \
1602   realms inr.ac/inr.ac 
1603     cache <src-direct,redirect>  mtu 1500 rtt 300 iif eth0
1604 193.233.7.82 dev eth0  src 193.233.7.65 realms inr.ac 
1605     cache  mtu 1500 rtt 300
1606 kuznet@amber:~ $
1607 \end{verbatim}
1608 \begin{NB}
1609   \label{NB-strange-route}
1610   The route looks a bit strange, doesn't it? Did you notice that
1611   it is a path from 193.233.7.82 back to 193.233.82? Well, you will
1612   see in the section on \verb|ip route get| (p.\pageref{NB-nature-of-strangeness})
1613   how it appeared.
1614 \end{NB}
1615 The second line, starting with the word \verb|cache|, shows
1616 additional attributes which normal routes do not possess.
1617 Cached flags are summarized in angle brackets:
1618 \begin{itemize}
1619 \item \verb|local| --- packets are delivered locally.
1620 It stands for loopback unicast routes, for broadcast routes
1621 and for multicast routes, if this host is a member of the corresponding
1622 group.
1623
1624 \item \verb|reject| --- the path is bad. Any attempt to use it results
1625 in an error. See attribute \verb|error| below (p.\pageref{IP-ROUTE-GET-error}).
1626
1627 \item \verb|mc| --- the destination is multicast.
1628
1629 \item \verb|brd| --- the destination is broadcast.
1630
1631 \item \verb|src-direct| --- the source is on a directly connected
1632 interface.
1633
1634 \item \verb|redirected| --- the route was created by an ICMP Redirect.
1635
1636 \item \verb|redirect| --- packets going via this route will 
1637 trigger an ICMP redirect.
1638
1639 \item \verb|fastroute| --- the route is eligible to be used for fastroute.
1640
1641 \item \verb|equalize| --- make packet by packet randomization
1642 along this path.
1643
1644 \item \verb|dst-nat| --- the destination address requires translation.
1645
1646 \item \verb|src-nat| --- the source address requires translation.
1647
1648 \item \verb|masq| --- the source address requires masquerading.
1649 This feature disappeared in linux-2.4.
1650
1651 \item \verb|notify| --- ({\em not implemented}) change/deletion
1652 of this route will trigger RTNETLINK notification.
1653 \end{itemize}
1654
1655 Then some optional attributes follow:
1656 \begin{itemize}
1657 \item \verb|error| --- on \verb|reject| routes it is error code
1658 returned to local senders when they try to use this route.
1659 These error codes are translated into ICMP error codes, sent to remote
1660 senders, according to the rules described above in the subsection
1661 devoted to route types (p.\pageref{IP-ROUTE-TYPES}).
1662 \label{IP-ROUTE-GET-error}
1663
1664 \item \verb|expires| --- this entry will expire after this timeout.
1665
1666 \item \verb|iif| --- the packets for this path are expected to arrive
1667 on this interface.
1668 \end{itemize}
1669
1670 \paragraph{Statistics:} With the \verb|-statistics| option, more
1671 information about this route is shown:
1672 \begin{itemize}
1673 \item \verb|users| --- the number of users of this entry.
1674 \item \verb|age| --- shows when this route was last used.
1675 \item \verb|used| --- the number of lookups of this route since its creation.
1676 \end{itemize}
1677
1678 \subsection{{\tt ip route save} -- save routing tables}
1679 \label{IP-ROUTE-SAVE}
1680
1681 \paragraph{Description:} this command saves the contents of the routing
1682 tables or the route(s) selected by some criteria to standard output.
1683
1684 \paragraph{Arguments:} \verb|ip route save| has the same arguments as
1685 \verb|ip route show|.
1686
1687 \paragraph{Example:} This saves all the routes to the {\tt saved\_routes}
1688 file:
1689 \begin{verbatim}
1690 dan@caffeine:~ # ip route save > saved_routes
1691 \end{verbatim}
1692
1693 \paragraph{Output format:} The format of the data stream provided by
1694 \verb|ip route save| is that of \verb|rtnetlink|.  See
1695 \verb|rtnetlink(7)| for more information.
1696
1697 \subsection{{\tt ip route restore} -- restore routing tables}
1698 \label{IP-ROUTE-RESTORE}
1699
1700 \paragraph{Description:} this command restores the contents of the routing
1701 tables according to a data stream as provided by \verb|ip route save| via
1702 standard input.  Note that any routes already in the table are left unchanged.
1703 Any routes in the input stream that already exist in the tables are ignored.
1704
1705 \paragraph{Arguments:} This command takes no arguments.
1706
1707 \paragraph{Example:} This restores all routes that were saved to the
1708 {\tt saved\_routes} file:
1709
1710 \begin{verbatim}
1711 dan@caffeine:~ # ip route restore < saved_routes
1712 \end{verbatim}
1713
1714 \subsection{{\tt ip route flush} --- flush routing tables}
1715 \label{IP-ROUTE-FLUSH}
1716
1717 \paragraph{Abbreviations:} \verb|flush|, \verb|f|.
1718
1719 \paragraph{Description:} this command flushes routes selected
1720 by some criteria.
1721
1722 \paragraph{Arguments:} the arguments have the same syntax and semantics
1723 as the arguments of \verb|ip route show|, but routing tables are not
1724 listed but purged. The only difference is the default action: \verb|show|
1725 dumps all the IP main routing table but \verb|flush| prints the helper page.
1726 The reason for this difference does not require any explanation, does it?
1727
1728
1729 \paragraph{Statistics:} With the \verb|-statistics| option, the command
1730 becomes verbose. It prints out the number of deleted routes and the number
1731 of rounds made to flush the routing table. If the option is given
1732 twice, \verb|ip route flush| also dumps all the deleted routes
1733 in the format described in the previous subsection.
1734
1735 \paragraph{Examples:} The first example flushes all the
1736 gatewayed routes from the main table (f.e.\ after a routing daemon crash).
1737 \begin{verbatim}
1738 netadm@amber:~ # ip -4 ro flush scope global type unicast
1739 \end{verbatim}
1740 This option deserves to be put into a scriptlet \verb|routef|.
1741 \begin{NB}
1742 This option was described in the \verb|route(8)| man page borrowed
1743 from BSD, but was never implemented in Linux.
1744 \end{NB}
1745
1746 The second example flushes all IPv6 cloned routes:
1747 \begin{verbatim}
1748 netadm@amber:~ # ip -6 -s -s ro flush cache
1749 3ffe:2400::220:afff:fef4:c5d1 via 3ffe:2400::220:afff:fef4:c5d1 \
1750   dev eth0  metric 0 
1751     cache  used 2 age 12sec mtu 1500 rtt 300
1752 3ffe:2400::280:adff:feb7:8034 via 3ffe:2400::280:adff:feb7:8034 \
1753   dev eth0  metric 0 
1754     cache  used 2 age 15sec mtu 1500 rtt 300
1755 3ffe:2400::280:c8ff:fe59:5bcc via 3ffe:2400::280:c8ff:fe59:5bcc \
1756   dev eth0  metric 0 
1757     cache  users 1 used 1 age 23sec mtu 1500 rtt 300
1758 3ffe:2400:0:1:2a0:ccff:fe66:1878 via 3ffe:2400:0:1:2a0:ccff:fe66:1878 \
1759   dev eth1  metric 0 
1760     cache  used 2 age 20sec mtu 1500 rtt 300
1761 3ffe:2400:0:1:a00:20ff:fe71:fb30 via 3ffe:2400:0:1:a00:20ff:fe71:fb30 \
1762   dev eth1  metric 0 
1763     cache  used 2 age 33sec mtu 1500 rtt 300
1764 ff02::1 via ff02::1 dev eth1  metric 0 
1765     cache  users 1 used 1 age 45sec mtu 1500 rtt 300
1766
1767 *** Round 1, deleting 6 entries ***
1768 *** Flush is complete after 1 round ***
1769 netadm@amber:~ # ip -6 -s -s ro flush cache
1770 Nothing to flush.
1771 netadm@amber:~ #
1772 \end{verbatim}
1773
1774 The third example flushes BGP routing tables after a \verb|gated|
1775 death.
1776 \begin{verbatim}
1777 netadm@amber:~ # ip ro ls proto gated/bgp | wc
1778    1408    9856    78730
1779 netadm@amber:~ # ip -s ro f proto gated/bgp
1780
1781 *** Round 1, deleting 1408 entries ***
1782 *** Flush is complete after 1 round ***
1783 netadm@amber:~ # ip ro f proto gated/bgp
1784 Nothing to flush.
1785 netadm@amber:~ # ip ro ls proto gated/bgp
1786 netadm@amber:~ #
1787 \end{verbatim}
1788
1789
1790 \subsection{{\tt ip route get} --- get a single route}
1791 \label{IP-ROUTE-GET}
1792
1793 \paragraph{Abbreviations:} \verb|get|, \verb|g|.
1794
1795 \paragraph{Description:} this command gets a single route to a destination
1796 and prints its contents exactly as the kernel sees it.
1797
1798 \paragraph{Arguments:} 
1799 \begin{itemize}
1800 \item \verb|to ADDRESS| (default)
1801
1802 --- the destination address.
1803
1804 \item \verb|from ADDRESS|
1805
1806 --- the source address.
1807
1808 \item \verb|tos TOS| or \verb|dsfield TOS|
1809
1810 --- the Type Of Service.
1811
1812 \item \verb|iif NAME|
1813
1814 --- the device from which this packet is expected to arrive.
1815
1816 \item \verb|oif NAME|
1817
1818 --- force the output device on which this packet will be routed.
1819
1820 \item \verb|connected|
1821
1822 --- if no source address (option \verb|from|) was given, relookup
1823 the route with the source set to the preferred address received from the first lookup.
1824 If policy routing is used, it may be a different route.
1825
1826 \end{itemize}
1827
1828 Note that this operation is not equivalent to \verb|ip route show|.
1829 \verb|show| shows existing routes. \verb|get| resolves them and
1830 creates new clones if necessary. Essentially, \verb|get|
1831 is equivalent to sending a packet along this path.
1832 If the \verb|iif| argument is not given, the kernel creates a route
1833 to output packets towards the requested destination.
1834 This is equivalent to pinging the destination
1835 with a subsequent {\tt ip route ls cache}, however, no packets are
1836 actually sent. With the \verb|iif| argument, the kernel pretends
1837 that a packet arrived from this interface and searches for
1838 a path to forward the packet.
1839
1840 \paragraph{Output format:} This command outputs routes in the same
1841 format as \verb|ip route ls|.
1842
1843 \paragraph{Examples:} 
1844 \begin{itemize}
1845 \item Find a route to output packets to 193.233.7.82:
1846 \begin{verbatim}
1847 kuznet@amber:~ $ ip route get 193.233.7.82
1848 193.233.7.82 dev eth0  src 193.233.7.65 realms inr.ac
1849     cache  mtu 1500 rtt 300
1850 kuznet@amber:~ $
1851 \end{verbatim}
1852
1853 \item Find a route to forward packets arriving on \verb|eth0|
1854 from 193.233.7.82 and destined for 193.233.7.82:
1855 \begin{verbatim}
1856 kuznet@amber:~ $ ip r g 193.233.7.82 from 193.233.7.82 iif eth0
1857 193.233.7.82 from 193.233.7.82 dev eth0  src 193.233.7.65 \
1858   realms inr.ac/inr.ac 
1859     cache <src-direct,redirect>  mtu 1500 rtt 300 iif eth0
1860 kuznet@amber:~ $
1861 \end{verbatim}
1862 \begin{NB}
1863   \label{NB-nature-of-strangeness}
1864   This is the command that created the funny route from 193.233.7.82
1865   looped back to 193.233.7.82 (cf.\ NB on~p.\pageref{NB-strange-route}).
1866   Note the \verb|redirect| flag on it.
1867 \end{NB}
1868
1869 \item Find a multicast route for packets arriving on \verb|eth0|
1870 from host 193.233.7.82 and destined for multicast group 224.2.127.254
1871 (it is assumed that a multicast routing daemon is running.
1872 In this case, it is \verb|pimd|)
1873 \begin{verbatim}
1874 kuznet@amber:~ $ ip r g 224.2.127.254 from 193.233.7.82 iif eth0
1875 multicast 224.2.127.254 from 193.233.7.82 dev lo  \
1876   src 193.233.7.65 realms inr.ac/cosmos 
1877     cache <mc> iif eth0 Oifs: eth1 pimreg
1878 kuznet@amber:~ $
1879 \end{verbatim}
1880 This route differs from the ones seen before. It contains a ``normal'' part
1881 and a ``multicast'' part. The normal part is used to deliver (or not to
1882 deliver) the packet to local IP listeners. In this case the router
1883 is not a member
1884 of this group, so that route has no \verb|local| flag and only
1885 forwards packets. The output device for such entries is always loopback.
1886 The multicast part consists of an additional \verb|Oifs:| list showing
1887 the output interfaces.
1888 \end{itemize}
1889
1890
1891 It is time for a more complicated example. Let us add an invalid
1892 gatewayed route for a destination which is really directly connected:
1893 \begin{verbatim}
1894 netadm@alisa:~ # ip route add 193.233.7.98 via 193.233.7.254
1895 netadm@alisa:~ # ip route get 193.233.7.98
1896 193.233.7.98 via 193.233.7.254 dev eth0  src 193.233.7.90
1897     cache  mtu 1500 rtt 3072
1898 netadm@alisa:~ #
1899 \end{verbatim}
1900 and probe it with ping:
1901 \begin{verbatim}
1902 netadm@alisa:~ # ping -n 193.233.7.98
1903 PING 193.233.7.98 (193.233.7.98) from 193.233.7.90 : 56 data bytes
1904 From 193.233.7.254: Redirect Host(New nexthop: 193.233.7.98)
1905 64 bytes from 193.233.7.98: icmp_seq=0 ttl=255 time=3.5 ms
1906 From 193.233.7.254: Redirect Host(New nexthop: 193.233.7.98)
1907 64 bytes from 193.233.7.98: icmp_seq=1 ttl=255 time=2.2 ms
1908 64 bytes from 193.233.7.98: icmp_seq=2 ttl=255 time=0.4 ms
1909 64 bytes from 193.233.7.98: icmp_seq=3 ttl=255 time=0.4 ms
1910 64 bytes from 193.233.7.98: icmp_seq=4 ttl=255 time=0.4 ms
1911 ^C
1912 --- 193.233.7.98 ping statistics ---
1913 5 packets transmitted, 5 packets received, 0% packet loss
1914 round-trip min/avg/max = 0.4/1.3/3.5 ms
1915 netadm@alisa:~ #
1916 \end{verbatim}
1917 What happened? Router 193.233.7.254 understood that we have a much
1918 better path to the destination and sent us an ICMP redirect message.
1919 We may retry \verb|ip route get| to see what we have in the routing
1920 tables now:
1921 \begin{verbatim}
1922 netadm@alisa:~ # ip route get 193.233.7.98
1923 193.233.7.98 dev eth0  src 193.233.7.90 
1924     cache <redirected>  mtu 1500 rtt 3072
1925 netadm@alisa:~ #
1926 \end{verbatim}
1927
1928
1929
1930 \section{{\tt ip rule} --- routing policy database management}
1931 \label{IP-RULE}
1932
1933 \paragraph{Abbreviations:} \verb|rule|, \verb|ru|.
1934
1935 \paragraph{Object:} \verb|rule|s in the routing policy database control
1936 the route selection algorithm.
1937
1938 Classic routing algorithms used in the Internet make routing decisions
1939 based only on the destination address of packets (and in theory,
1940 but not in practice, on the TOS field). The seminal review of classic
1941 routing algorithms and their modifications can be found in~\cite{RFC1812}.
1942
1943 In some circumstances we want to route packets differently depending not only
1944 on destination addresses, but also on other packet fields: source address,
1945 IP protocol, transport protocol ports or even packet payload.
1946 This task is called ``policy routing''.
1947
1948 \begin{NB}
1949   ``policy routing'' $\neq$ ``routing policy''.
1950
1951 \noindent       ``policy routing'' $=$ ``cunning routing''.
1952
1953 \noindent       ``routing policy'' $=$ ``routing tactics'' or ``routing plan''.
1954 \end{NB}
1955
1956 To solve this task, the conventional destination based routing table, ordered
1957 according to the longest match rule, is replaced with a ``routing policy
1958 database'' (or RPDB), which selects routes
1959 by executing some set of rules. The rules may have lots of keys of different
1960 natures and therefore they have no natural ordering, but one imposed
1961 by the administrator. Linux-2.2 RPDB is a linear list of rules
1962 ordered by numeric priority value.
1963 RPDB explicitly allows matching a few packet fields:
1964
1965 \begin{itemize}
1966 \item packet source address.
1967 \item packet destination address.
1968 \item TOS.
1969 \item incoming interface (which is packet metadata, rather than a packet field).
1970 \end{itemize}
1971
1972 Matching IP protocols and transport ports is also possible,
1973 indirectly, via \verb|ipchains|, by exploiting their ability
1974 to mark some classes of packets with \verb|fwmark|. Therefore,
1975 \verb|fwmark| is also included in the set of keys checked by rules.
1976
1977 Each policy routing rule consists of a {\em selector\/} and an {\em action\/}
1978 predicate. The RPDB is scanned in the order of increasing priority. The selector
1979 of each rule is applied to \{source address, destination address, incoming
1980 interface, tos, fwmark\} and, if the selector matches the packet,
1981 the action is performed.  The action predicate may return with success.
1982 In this case, it will either give a route or failure indication
1983 and the RPDB lookup is terminated. Otherwise, the RPDB program
1984 continues on the next rule.
1985
1986 What is the action, semantically? The natural action is to select the
1987 nexthop and the output device. This is what
1988 Cisco IOS~\cite{IOS} does. Let us call it ``match \& set''.
1989 The Linux-2.2 approach is more flexible. The action includes
1990 lookups in destination-based routing tables and selecting
1991 a route from these tables according to the classic longest match algorithm.
1992 The ``match \& set'' approach is the simplest case of the Linux one. It is realized
1993 when a second level routing table contains a single default route.
1994 Recall that Linux-2.2 supports multiple tables
1995 managed with the \verb|ip route| command, described in the previous section.
1996
1997 At startup time the kernel configures the default RPDB consisting of three
1998 rules:
1999
2000 \begin{enumerate}
2001 \item Priority: 0, Selector: match anything, Action: lookup routing
2002 table \verb|local| (ID 255).
2003 The \verb|local| table is a special routing table containing
2004 high priority control routes for local and broadcast addresses.
2005
2006 Rule 0 is special. It cannot be deleted or overridden.
2007
2008
2009 \item Priority: 32766, Selector: match anything, Action: lookup routing
2010 table \verb|main| (ID 254).
2011 The \verb|main| table is the normal routing table containing all non-policy
2012 routes. This rule may be deleted and/or overridden with other
2013 ones by the administrator.
2014
2015 \item Priority: 32767, Selector: match anything, Action: lookup routing
2016 table \verb|default| (ID 253).
2017 The \verb|default| table is empty. It is reserved for some
2018 post-processing if no previous default rules selected the packet.
2019 This rule may also be deleted.
2020
2021 \end{enumerate}
2022
2023 Do not confuse routing tables with rules: rules point to routing tables,
2024 several rules may refer to one routing table and some routing tables
2025 may have no rules pointing to them. If the administrator deletes all the rules
2026 referring to a table, the table is not used, but it still exists
2027 and will disappear only after all the routes contained in it are deleted.
2028
2029
2030 \paragraph{Rule attributes:} Each RPDB entry has additional
2031 attributes. F.e.\ each rule has a pointer to some routing
2032 table. NAT and masquerading rules have an attribute to select new IP
2033 address to translate/masquerade. Besides that, rules have some
2034 optional attributes, which routes have, namely \verb|realms|.
2035 These values do not override those contained in the routing tables. They
2036 are only used if the route did not select any attributes.
2037
2038
2039 \paragraph{Rule types:} The RPDB may contain rules of the following
2040 types:
2041 \begin{itemize}
2042 \item \verb|unicast| --- the rule prescribes to return the route found
2043 in the routing table referenced by the rule.
2044 \item \verb|blackhole| --- the rule prescribes to silently drop the packet.
2045 \item \verb|unreachable| --- the rule prescribes to generate a ``Network
2046 is unreachable'' error.
2047 \item \verb|prohibit| --- the rule prescribes to generate
2048 ``Communication is administratively prohibited'' error.
2049 \item \verb|nat| --- the rule prescribes to translate the source address
2050 of the IP packet into some other value. More about NAT is
2051 in Appendix~\ref{ROUTE-NAT}, p.\pageref{ROUTE-NAT}.
2052 \end{itemize}
2053
2054
2055 \paragraph{Commands:} \verb|add|, \verb|delete| and \verb|show|
2056 (or \verb|list|).
2057
2058 \subsection{{\tt ip rule add} --- insert a new rule\\
2059         {\tt ip rule delete} --- delete a rule}
2060 \label{IP-RULE-ADD}
2061
2062 \paragraph{Abbreviations:} \verb|add|, \verb|a|; \verb|delete|, \verb|del|,
2063         \verb|d|.
2064
2065 \paragraph{Arguments:}
2066
2067 \begin{itemize}
2068 \item \verb|type TYPE| (default)
2069
2070 --- the type of this rule. The list of valid types was given in the previous
2071 subsection.
2072
2073 \item \verb|from PREFIX|
2074
2075 --- select the source prefix to match.
2076
2077 \item \verb|to PREFIX|
2078
2079 --- select the destination prefix to match.
2080
2081 \item \verb|iif NAME|
2082
2083 --- select the incoming device to match. If the interface is loopback,
2084 the rule only matches packets originating from this host. This means that you
2085 may create separate routing tables for forwarded and local packets and,
2086 hence, completely segregate them.
2087
2088 \item \verb|tos TOS| or \verb|dsfield TOS|
2089
2090 --- select the TOS value to match.
2091
2092 \item \verb|fwmark MARK|
2093
2094 --- select the \verb|fwmark| value to match.
2095
2096 \item \verb|priority PREFERENCE|
2097
2098 --- the priority of this rule. Each rule should have an explicitly
2099 set {\em unique\/} priority value.
2100 \begin{NB}
2101   Really, for historical reasons \verb|ip rule add| does not require a
2102   priority value and allows them to be non-unique.
2103   If the user does not supplied a priority, it is selected by the kernel.
2104   If the user creates a rule with a priority value that
2105   already exists, the kernel does not reject the request. It adds
2106   the new rule before all old rules of the same priority.
2107
2108   It is mistake in design, no more. And it will be fixed one day,
2109   so do not rely on this feature. Use explicit priorities.
2110 \end{NB}
2111
2112
2113 \item \verb|table TABLEID|
2114
2115 --- the routing table identifier to lookup if the rule selector matches.
2116
2117 \item \verb|realms FROM/TO|
2118
2119 --- Realms to select if the rule matched and the routing table lookup
2120 succeeded. Realm \verb|TO| is only used if the route did not select
2121 any realm.
2122
2123 \item \verb|nat ADDRESS|
2124
2125 --- The base of the IP address block to translate (for source addresses).
2126 The \verb|ADDRESS| may be either the start of the block of NAT addresses
2127 (selected by NAT routes) or in linux-2.2 a local host address (or even zero).
2128 In the last case the router does not translate the packets,
2129 but masquerades them to this address; this feature disappered in 2.4.
2130 More about NAT is in Appendix~\ref{ROUTE-NAT},
2131 p.\pageref{ROUTE-NAT}.
2132
2133 \end{itemize}
2134
2135 \paragraph{Warning:} Changes to the RPDB made with these commands
2136 do not become active immediately. It is assumed that after
2137 a script finishes a batch of updates, it flushes the routing cache
2138 with \verb|ip route flush cache|.
2139
2140 \paragraph{Examples:}
2141 \begin{itemize}
2142 \item Route packets with source addresses from 192.203.80/24
2143 according to routing table \verb|inr.ruhep|:
2144 \begin{verbatim}
2145 ip ru add from 192.203.80.0/24 table inr.ruhep prio 220
2146 \end{verbatim}
2147
2148 \item Translate packet source address 193.233.7.83 into 192.203.80.144
2149 and route it according to table \#1 (actually, it is \verb|inr.ruhep|):
2150 \begin{verbatim}
2151 ip ru add from 193.233.7.83 nat 192.203.80.144 table 1 prio 320
2152 \end{verbatim}
2153
2154 \item Delete the unused default rule:
2155 \begin{verbatim}
2156 ip ru del prio 32767
2157 \end{verbatim}
2158
2159 \end{itemize}
2160
2161
2162
2163 \subsection{{\tt ip rule show} --- list rules}
2164 \label{IP-RULE-SHOW}
2165
2166 \paragraph{Abbreviations:} \verb|show|, \verb|list|, \verb|sh|, \verb|ls|, \verb|l|.
2167
2168
2169 \paragraph{Arguments:} Good news, this is one command that has no arguments.
2170
2171 \paragraph{Output format:}
2172
2173 \begin{verbatim}
2174 kuznet@amber:~ $ ip ru ls
2175 0:      from all lookup local 
2176 200:    from 192.203.80.0/24 to 193.233.7.0/24 lookup main
2177 210:    from 192.203.80.0/24 to 192.203.80.0/24 lookup main
2178 220:    from 192.203.80.0/24 lookup inr.ruhep realms inr.ruhep/radio-msu
2179 300:    from 193.233.7.83 to 193.233.7.0/24 lookup main
2180 310:    from 193.233.7.83 to 192.203.80.0/24 lookup main
2181 320:    from 193.233.7.83 lookup inr.ruhep map-to 192.203.80.144
2182 32766:  from all lookup main 
2183 kuznet@amber:~ $
2184 \end{verbatim}
2185
2186 In the first column is the rule priority value followed
2187 by a colon. Then the selectors follow. Each key is prefixed
2188 with the same keyword that was used to create the rule.
2189
2190 The keyword \verb|lookup| is followed by a routing table identifier,
2191 as it is recorded in the file \verb|/etc/iproute2/rt_tables|.
2192
2193 If the rule does NAT (f.e.\ rule \#320), it is shown by the keyword
2194 \verb|map-to| followed by the start of the block of addresses to map.
2195
2196 The sense of this example is pretty simple. The prefixes
2197 192.203.80.0/24 and 193.233.7.0/24 form the internal network, but
2198 they are routed differently when the packets leave it.
2199 Besides that, the host 193.233.7.83 is translated into
2200 another prefix to look like 192.203.80.144 when talking
2201 to the outer world.
2202
2203
2204
2205 \section{{\tt ip maddress} --- multicast addresses management}
2206 \label{IP-MADDR}
2207
2208 \paragraph{Object:} \verb|maddress| objects are multicast addresses.
2209
2210 \paragraph{Commands:} \verb|add|, \verb|delete|, \verb|show| (or \verb|list|).
2211
2212 \subsection{{\tt ip maddress show} --- list multicast addresses}
2213
2214 \paragraph{Abbreviations:} \verb|show|, \verb|list|, \verb|sh|, \verb|ls|, \verb|l|.
2215
2216 \paragraph{Arguments:}
2217
2218 \begin{itemize}
2219
2220 \item \verb|dev NAME| (default)
2221
2222 --- the device name.
2223
2224 \end{itemize}
2225
2226 \paragraph{Output format:}
2227
2228 \begin{verbatim}
2229 kuznet@alisa:~ $ ip maddr ls dummy
2230 2:  dummy
2231     link  33:33:00:00:00:01
2232     link  01:00:5e:00:00:01
2233     inet  224.0.0.1 users 2
2234     inet6 ff02::1
2235 kuznet@alisa:~ $ 
2236 \end{verbatim}
2237
2238 The first line of the output shows the interface index and its name.
2239 Then the multicast address list follows. Each line starts with the
2240 protocol identifier. The word \verb|link| denotes a link layer
2241 multicast addresses.
2242
2243 If a multicast address has more than one user, the number
2244 of users is shown after the \verb|users| keyword.
2245
2246 One additional feature not present in the example above
2247 is the \verb|static| flag, which indicates that the address was joined
2248 with \verb|ip maddr add|. See the following subsection.
2249
2250
2251
2252 \subsection{{\tt ip maddress add} --- add a multicast address\\
2253             {\tt ip maddress delete} --- delete a multicast address}
2254
2255 \paragraph{Abbreviations:} \verb|add|, \verb|a|; \verb|delete|, \verb|del|, \verb|d|.
2256
2257 \paragraph{Description:} these commands attach/detach
2258 a static link layer multicast address to listen on the interface.
2259 Note that it is impossible to join protocol multicast groups
2260 statically. This command only manages link layer addresses.
2261
2262
2263 \paragraph{Arguments:}
2264
2265 \begin{itemize}
2266 \item \verb|address LLADDRESS| (default)
2267
2268 --- the link layer multicast address.
2269
2270 \item \verb|dev NAME|
2271
2272 --- the device to join/leave this multicast address.
2273
2274 \end{itemize}
2275
2276
2277 \paragraph{Example:} Let us continue with the example from the previous subsection.
2278
2279 \begin{verbatim}
2280 netadm@alisa:~ # ip maddr add 33:33:00:00:00:01 dev dummy
2281 netadm@alisa:~ # ip -0 maddr ls dummy
2282 2:  dummy
2283     link  33:33:00:00:00:01 users 2 static
2284     link  01:00:5e:00:00:01
2285 netadm@alisa:~ # ip maddr del 33:33:00:00:00:01 dev dummy
2286 \end{verbatim}
2287
2288 \begin{NB}
2289  Neither \verb|ip| nor the kernel check for multicast address validity.
2290  Particularly, this means that you can try to load a unicast address
2291  instead of a multicast address. Most drivers will ignore such addresses,
2292  but several (f.e.\ Tulip) will intern it to their on-board filter.
2293  The effects may be strange. Namely, the addresses become additional
2294  local link addresses and, if you loaded the address of another host
2295  to the router, wait for duplicated packets on the wire.
2296  It is not a bug, but rather a hole in the API and intra-kernel interfaces.
2297  This feature is really more useful for traffic monitoring, but using it
2298  with Linux-2.2 you {\em have to\/} be sure that the host is not
2299  a router and, especially, that it is not a transparent proxy or masquerading
2300  agent.
2301 \end{NB}
2302
2303
2304
2305 \section{{\tt ip mroute} --- multicast routing cache management}
2306 \label{IP-MROUTE}
2307
2308 \paragraph{Abbreviations:} \verb|mroute|, \verb|mr|.
2309
2310 \paragraph{Object:} \verb|mroute| objects are multicast routing cache
2311 entries created by a user level mrouting daemon
2312 (f.e.\ \verb|pimd| or \verb|mrouted|).
2313
2314 Due to the limitations of the current interface to the multicast routing
2315 engine, it is impossible to change \verb|mroute| objects administratively,
2316 so we may only display them. This limitation will be removed
2317 in the future.
2318
2319 \paragraph{Commands:} \verb|show| (or \verb|list|).
2320
2321
2322 \subsection{{\tt ip mroute show} --- list mroute cache entries}
2323
2324 \paragraph{Abbreviations:} \verb|show|, \verb|list|, \verb|sh|, \verb|ls|, \verb|l|.
2325
2326 \paragraph{Arguments:}
2327
2328 \begin{itemize}
2329 \item \verb|to PREFIX| (default)
2330
2331 --- the prefix selecting the destination multicast addresses to list.
2332
2333
2334 \item \verb|iif NAME|
2335
2336 --- the interface on which multicast packets are received.
2337
2338
2339 \item \verb|from PREFIX|
2340
2341 --- the prefix selecting the IP source addresses of the multicast route.
2342
2343
2344 \end{itemize}
2345
2346 \paragraph{Output format:}
2347
2348 \begin{verbatim}
2349 kuznet@amber:~ $ ip mroute ls
2350 (193.232.127.6, 224.0.1.39)      Iif: unresolved 
2351 (193.232.244.34, 224.0.1.40)     Iif: unresolved 
2352 (193.233.7.65, 224.66.66.66)     Iif: eth0       Oifs: pimreg 
2353 kuznet@amber:~ $ 
2354 \end{verbatim}
2355
2356 Each line shows one (S,G) entry in the multicast routing cache,
2357 where S is the source address and G is the multicast group. \verb|Iif| is
2358 the interface on which multicast packets are expected to arrive.
2359 If the word \verb|unresolved| is there instead of the interface name,
2360 it means that the routing daemon still hasn't resolved this entry.
2361 The keyword \verb|oifs| is followed by a list of output interfaces, separated
2362 by spaces. If a multicast routing entry is created with non-trivial
2363 TTL scope, administrative distances are appended to the device names
2364 in the \verb|oifs| list.
2365
2366 \paragraph{Statistics:} The \verb|-statistics| option also prints the
2367 number of packets and bytes forwarded along this route and
2368 the number of packets that arrived on the wrong interface, if this number is not zero.
2369
2370 \begin{verbatim}
2371 kuznet@amber:~ $ ip -s mr ls 224.66/16
2372 (193.233.7.65, 224.66.66.66)     Iif: eth0       Oifs: pimreg 
2373   9383 packets, 300256 bytes
2374 kuznet@amber:~ $
2375 \end{verbatim}
2376
2377
2378 \section{{\tt ip tunnel} --- tunnel configuration}
2379 \label{IP-TUNNEL}
2380
2381 \paragraph{Abbreviations:} \verb|tunnel|, \verb|tunl|.
2382
2383 \paragraph{Object:} \verb|tunnel| objects are tunnels, encapsulating
2384 packets in IPv4 packets and then sending them over the IP infrastructure.
2385
2386 \paragraph{Commands:} \verb|add|, \verb|delete|, \verb|change|, \verb|show|
2387 (or \verb|list|).
2388
2389 \paragraph{See also:} A more informal discussion of tunneling
2390 over IP and the \verb|ip tunnel| command can be found in~\cite{IP-TUNNELS}.
2391
2392 \subsection{{\tt ip tunnel add} --- add a new tunnel\\
2393         {\tt ip tunnel change} --- change an existing tunnel\\
2394         {\tt ip tunnel delete} --- destroy a tunnel}
2395
2396 \paragraph{Abbreviations:} \verb|add|, \verb|a|; \verb|change|, \verb|chg|;
2397 \verb|delete|, \verb|del|, \verb|d|.
2398
2399
2400 \paragraph{Arguments:}
2401
2402 \begin{itemize}
2403
2404 \item \verb|name NAME| (default)
2405
2406 --- select the tunnel device name.
2407
2408 \item \verb|mode MODE|
2409
2410 --- set the tunnel mode. Three modes are currently available:
2411         \verb|ipip|, \verb|sit| and \verb|gre|.
2412
2413 \item \verb|remote ADDRESS|
2414
2415 --- set the remote endpoint of the tunnel.
2416
2417 \item \verb|local ADDRESS|
2418
2419 --- set the fixed local address for tunneled packets.
2420 It must be an address on another interface of this host.
2421
2422 \item \verb|ttl N|
2423
2424 --- set a fixed TTL \verb|N| on tunneled packets.
2425         \verb|N| is a number in the range 1--255. 0 is a special value
2426         meaning that packets inherit the TTL value. 
2427                 The default value is: \verb|inherit|.
2428
2429 \item \verb|tos T| or \verb|dsfield T|
2430
2431 --- set a fixed TOS \verb|T| on tunneled packets.
2432                 The default value is: \verb|inherit|.
2433
2434
2435
2436 \item \verb|dev NAME| 
2437
2438 --- bind the tunnel to the device \verb|NAME| so that
2439         tunneled packets will only be routed via this device and will
2440         not be able to escape to another device when the route to endpoint changes.
2441
2442 \item \verb|nopmtudisc|
2443
2444 --- disable Path MTU Discovery on this tunnel.
2445         It is enabled by default. Note that a fixed ttl is incompatible
2446         with this option: tunnelling with a fixed ttl always makes pmtu discovery.
2447
2448 \item \verb|key K|, \verb|ikey K|, \verb|okey K|
2449
2450 --- (only GRE tunnels) use keyed GRE with key \verb|K|. \verb|K| is
2451         either a number or an IP address-like dotted quad.
2452    The \verb|key| parameter sets the key to use in both directions.
2453    The \verb|ikey| and \verb|okey| parameters set different keys for input and output.
2454    
2455
2456 \item \verb|csum|, \verb|icsum|, \verb|ocsum|
2457
2458 --- (only GRE tunnels) generate/require checksums for tunneled packets.
2459    The \verb|ocsum| flag calculates checksums for outgoing packets.
2460    The \verb|icsum| flag requires that all input packets have the correct
2461    checksum. The \verb|csum| flag is equivalent to the combination
2462   ``\verb|icsum| \verb|ocsum|''.
2463
2464 \item \verb|seq|, \verb|iseq|, \verb|oseq|
2465
2466 --- (only GRE tunnels) serialize packets.
2467    The \verb|oseq| flag enables sequencing of outgoing packets.
2468    The \verb|iseq| flag requires that all input packets are serialized.
2469    The \verb|seq| flag is equivalent to the combination ``\verb|iseq| \verb|oseq|''.
2470
2471 \begin{NB}
2472  I think this option does not
2473         work. At least, I did not test it, did not debug it and
2474         do not even understand how it is supposed to work or for what
2475         purpose Cisco planned to use it. Do not use it.
2476 \end{NB}
2477
2478
2479 \end{itemize}
2480
2481 \paragraph{Example:} Create a pointopoint IPv6 tunnel with maximal TTL of 32.
2482 \begin{verbatim}
2483 netadm@amber:~ # ip tunl add Cisco mode sit remote 192.31.7.104 \
2484     local 192.203.80.142 ttl 32 
2485 \end{verbatim}
2486
2487 \subsection{{\tt ip tunnel show} --- list tunnels}
2488
2489 \paragraph{Abbreviations:} \verb|show|, \verb|list|, \verb|sh|, \verb|ls|, \verb|l|.
2490
2491
2492 \paragraph{Arguments:} None.
2493
2494 \paragraph{Output format:}
2495 \begin{verbatim}
2496 kuznet@amber:~ $ ip tunl ls Cisco
2497 Cisco: ipv6/ip  remote 192.31.7.104  local 192.203.80.142  ttl 32 
2498 kuznet@amber:~ $ 
2499 \end{verbatim}
2500 The line starts with the tunnel device name followed by a colon.
2501 Then the tunnel mode follows. The parameters of the tunnel are listed
2502 with the same keywords that were used when creating the tunnel.
2503
2504 \paragraph{Statistics:}
2505
2506 \begin{verbatim}
2507 kuznet@amber:~ $ ip -s tunl ls Cisco
2508 Cisco: ipv6/ip  remote 192.31.7.104  local 192.203.80.142  ttl 32 
2509 RX: Packets    Bytes        Errors CsumErrs OutOfSeq Mcasts
2510     12566      1707516      0      0        0        0       
2511 TX: Packets    Bytes        Errors DeadLoop NoRoute  NoBufs
2512     13445      1879677      0      0        0        0     
2513 kuznet@amber:~ $ 
2514 \end{verbatim}
2515 Essentially, these numbers are the same as the numbers
2516 printed with {\tt ip -s link show}
2517 (sec.\ref{IP-LINK-SHOW}, p.\pageref{IP-LINK-SHOW}) but the tags are different
2518 to reflect that they are tunnel specific.
2519 \begin{itemize}
2520 \item \verb|CsumErrs| --- the total number of packets dropped
2521 because of checksum failures for a GRE tunnel with checksumming enabled.
2522 \item \verb|OutOfSeq| --- the total number of packets dropped
2523 because they arrived out of sequence for a GRE tunnel with
2524 serialization enabled.
2525 \item \verb|Mcasts| --- the total number of multicast packets
2526 received on a broadcast GRE tunnel.
2527 \item \verb|DeadLoop| --- the total number of packets which were not
2528 transmitted because the tunnel is looped back to itself.
2529 \item \verb|NoRoute| --- the total number of packets which were not
2530 transmitted because there is no IP route to the remote endpoint.
2531 \item \verb|NoBufs| --- the total number of packets which were not
2532 transmitted because the kernel failed to allocate a buffer.
2533 \end{itemize}
2534
2535
2536 \section{{\tt ip monitor} and {\tt rtmon} --- state monitoring}
2537 \label{IP-MONITOR}
2538
2539 The \verb|ip| utility can monitor the state of devices, addresses
2540 and routes continuously. This option has a slightly different format.
2541 Namely,
2542 the \verb|monitor| command is the first in the command line and then
2543 the object list follows:
2544 \begin{verbatim}
2545   ip monitor [ file FILE ] [ all | OBJECT-LIST ]
2546 \end{verbatim}
2547 \verb|OBJECT-LIST| is the list of object types that we want to monitor.
2548 It may contain \verb|link|, \verb|address| and \verb|route|.
2549 If no \verb|file| argument is given, \verb|ip| opens RTNETLINK,
2550 listens on it and dumps state changes in the format described
2551 in previous sections.
2552
2553 If a file name is given, it does not listen on RTNETLINK,
2554 but opens the file containing RTNETLINK messages saved in binary format
2555 and dumps them. Such a history file can be generated with the
2556 \verb|rtmon| utility. This utility has a command line syntax similar to
2557 \verb|ip monitor|.
2558 Ideally, \verb|rtmon| should be started before
2559 the first network configuration command is issued. F.e.\ if
2560 you insert:
2561 \begin{verbatim}
2562   rtmon file /var/log/rtmon.log
2563 \end{verbatim}
2564 in a startup script, you will be able to view the full history
2565 later.
2566
2567 Certainly, it is possible to start \verb|rtmon| at any time.
2568 It prepends the history with the state snapshot dumped at the moment
2569 of starting.
2570
2571
2572 \section{Route realms and policy propagation, {\tt rtacct}}
2573 \label{RT-REALMS}
2574
2575 On routers using OSPF ASE or, especially, the BGP protocol, routing
2576 tables may be huge. If we want to classify or to account for the packets
2577 per route, we will have to keep lots of information. Even worse, if we
2578 want to distinguish the packets not only by their destination, but
2579 also by their source, the task gets quadratic complexity and its solution
2580 is physically impossible.
2581
2582 One approach to propagating the policy from routing protocols
2583 to the forwarding engine has been proposed in~\cite{IOS-BGP-PP}.
2584 Essentially, Cisco Policy Propagation via BGP is based on the fact
2585 that dedicated routers all have the RIB (Routing Information Base)
2586 close to the forwarding engine, so policy routing rules can
2587 check all the route attributes, including ASPATH information
2588 and community strings.
2589
2590 The Linux architecture, splitting the RIB (maintained by a user level
2591 daemon) and the kernel based FIB (Forwarding Information Base),
2592 does not allow such a simple approach.
2593
2594 It is to our fortune because there is another solution
2595 which allows even more flexible policy and richer semantics.
2596
2597 Namely, routes can be clustered together in user space, based on their
2598 attributes.  F.e.\ a BGP router knows route ASPATH, its community;
2599 an OSPF router knows the route tag or its area. The administrator, when adding
2600 routes manually, also knows their nature. Providing that the number of such
2601 aggregates (we call them {\em realms\/}) is low, the task of full
2602 classification both by source and destination becomes quite manageable.
2603
2604 So each route may be assigned to a realm. It is assumed that
2605 this identification is made by a routing daemon, but static routes
2606 can also be handled manually with \verb|ip route| (see sec.\ref{IP-ROUTE},
2607 p.\pageref{IP-ROUTE}).
2608 \begin{NB}
2609   There is a patch to \verb|gated|, allowing classification of routes
2610   to realms with all the set of policy rules implemented in \verb|gated|:
2611   by prefix, by ASPATH, by origin, by tag etc.
2612 \end{NB}
2613
2614 To facilitate the construction (f.e.\ in case the routing
2615 daemon is not aware of realms), missing realms may be completed
2616 with routing policy rules, see sec.~\ref{IP-RULE}, p.\pageref{IP-RULE}.
2617
2618 For each packet the kernel calculates a tuple of realms: source realm
2619 and destination realm, using the following algorithm:
2620
2621 \begin{enumerate}
2622 \item If the route has a realm, the destination realm of the packet is set to it.
2623 \item If the rule has a source realm, the source realm of the packet is set to it.
2624 If the destination realm was not inherited from the route and the rule has a destination realm,
2625 it is also set.
2626 \item If at least one of the realms is still unknown, the kernel finds
2627 the reversed route to the source of the packet.
2628 \item If the source realm is still unknown, get it from the reversed route.
2629 \item If one of the realms is still unknown, swap the realms of reversed
2630 routes and apply step 2 again.
2631 \end{enumerate}
2632
2633 After this procedure is completed we know what realm the packet
2634 arrived from and the realm where it is going to propagate to.
2635 If some of the realms are unknown, they are initialized to zero
2636 (or realm \verb|unknown|).
2637
2638 The main application of realms is the TC \verb|route| classifier~\cite{TC-CREF},
2639 where they are used to help assign packets to traffic classes,
2640 to account, police and schedule them according to this
2641 classification.
2642
2643 A much simpler but still very useful application is incoming packet
2644 accounting by realms. The kernel gathers a packet statistics summary
2645 which can be viewed with the \verb|rtacct| utility.
2646 \begin{verbatim}
2647 kuznet@amber:~ $ rtacct russia
2648 Realm      BytesTo    PktsTo     BytesFrom  PktsFrom   
2649 russia     20576778   169176     47080168   153805     
2650 kuznet@amber:~ $
2651 \end{verbatim}
2652 This shows that this router received 153805 packets from
2653 the realm \verb|russia| and forwarded 169176 packets to \verb|russia|.
2654 The realm \verb|russia| consists of routes with ASPATHs not leaving
2655 Russia.
2656
2657 Note that locally originating packets are not accounted here,
2658 \verb|rtacct| shows incoming packets only. Using the \verb|route|
2659 classifier (see~\cite{TC-CREF}) you can get even more detailed
2660 accounting information about outgoing packets, optionally
2661 summarizing traffic not only by source or destination, but
2662 by any pair of source and destination realms.
2663
2664
2665 \begin{thebibliography}{99}
2666 \addcontentsline{toc}{section}{References}
2667 \bibitem{RFC-NDISC} T.~Narten, E.~Nordmark, W.~Simpson.
2668 ``Neighbor Discovery for IP Version 6 (IPv6)'', RFC-2461.
2669
2670 \bibitem{RFC-ADDRCONF} S.~Thomson, T.~Narten.
2671 ``IPv6 Stateless Address Autoconfiguration'', RFC-2462.
2672
2673 \bibitem{RFC1812} F.~Baker.
2674 ``Requirements for IP Version 4 Routers'', RFC-1812.
2675
2676 \bibitem{RFC1122} R.~T.~Braden.
2677 ``Requirements for Internet hosts --- communication layers'', RFC-1122.
2678
2679 \bibitem{IOS} ``Cisco IOS Release 12.0 Network Protocols
2680 Command Reference, Part 1'' and
2681 ``Cisco IOS Release 12.0 Quality of Service Solutions
2682 Configuration Guide: Configuring Policy-Based Routing'',\\
2683 http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios120.
2684
2685 \bibitem{IP-TUNNELS} A.~N.~Kuznetsov.
2686 ``Tunnels over IP in Linux-2.2'', \\
2687 In: {\tt ftp://ftp.inr.ac.ru/ip-routing/iproute2-current.tar.gz}.
2688
2689 \bibitem{TC-CREF} A.~N.~Kuznetsov. ``TC Command Reference'',\\
2690 In: {\tt ftp://ftp.inr.ac.ru/ip-routing/iproute2-current.tar.gz}.
2691
2692 \bibitem{IOS-BGP-PP} ``Cisco IOS Release 12.0 Quality of Service Solutions
2693 Configuration Guide: Configuring QoS Policy Propagation via
2694 Border Gateway Protocol'',\\
2695 http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios120.
2696
2697 \bibitem{RFC-DHCP} R.~Droms.
2698 ``Dynamic Host Configuration Protocol.'', RFC-2131
2699
2700 \bibitem{RFC2414}  M.~Allman, S.~Floyd, C.~Partridge.
2701 ``Increasing TCP's Initial Window'', RFC-2414.
2702
2703 \end{thebibliography}
2704
2705
2706
2707
2708 \appendix
2709 \addcontentsline{toc}{section}{Appendix}
2710
2711 \section{Source address selection}
2712 \label{ADDR-SEL}
2713
2714 When a host creates an IP packet, it must select some source
2715 address. Correct source address selection is a critical procedure,
2716 because it gives the receiver the information needed to deliver a
2717 reply. If the source is selected incorrectly, in the best case,
2718 the backward path may appear different to the forward one which
2719 is harmful for performance. In the worst case, when the addresses
2720 are administratively scoped, the reply may be lost entirely.
2721
2722 Linux-2.2 selects source addresses using the following algorithm:
2723
2724 \begin{itemize}
2725 \item
2726 The application may select a source address explicitly with \verb|bind(2)|
2727 syscall or supplying it to \verb|sendmsg(2)| via the ancillary data object
2728 \verb|IP_PKTINFO|. In this case the kernel only checks the validity
2729 of the address and never tries to ``improve'' an incorrect user choice,
2730 generating an error instead.
2731 \begin{NB}
2732  Never say ``Never''. The sysctl option \verb|ip_dynaddr| breaks
2733  this axiom. It has been made deliberately with the purpose
2734  of automatically reselecting the address on hosts with dynamic dial-out interfaces.
2735  However, this hack {\em must not\/} be used on multihomed hosts
2736  and especially on routers: it would break them.
2737 \end{NB}
2738
2739
2740 \item Otherwise, IP routing tables can contain an explicit source
2741 address hint for this destination. The hint is set with the \verb|src| parameter
2742 to the \verb|ip route| command, sec.\ref{IP-ROUTE}, p.\pageref{IP-ROUTE}.
2743
2744
2745 \item Otherwise, the kernel searches through the list of addresses
2746 attached to the interface through which the packets will be routed.
2747 The search strategies are different for IP and IPv6. Namely:
2748
2749 \begin{itemize}
2750 \item IPv6 searches for the first valid, not deprecated address
2751 with the same scope as the destination.
2752
2753 \item IP searches for the first valid address with a scope wider
2754 than the scope of the destination but it prefers addresses
2755 which fall to the same subnet as the nexthop of the route
2756 to the destination. Unlike IPv6, the scopes of IPv4 destinations
2757 are not encoded in their addresses but are supplied
2758 in routing tables instead (the \verb|scope| parameter to the \verb|ip route| command,
2759 sec.\ref{IP-ROUTE}, p.\pageref{IP-ROUTE}).
2760
2761 \end{itemize}
2762
2763
2764 \item Otherwise, if the scope of the destination is \verb|link| or \verb|host|,
2765 the algorithm fails and returns a zero source address.
2766
2767 \item Otherwise, all interfaces are scanned to search for an address
2768 with an appropriate scope. The loopback device \verb|lo| is always the first
2769 in the search list, so that if an address with global scope (not 127.0.0.1!)
2770 is configured on loopback, it is always preferred.
2771
2772 \end{itemize}
2773
2774
2775 \section{Proxy ARP/NDISC}
2776 \label{PROXY-NEIGH}
2777
2778 Routers may answer ARP/NDISC solicitations on behalf of other hosts.
2779 In Linux-2.2 proxy ARP on an interface may be enabled
2780 by setting the kernel \verb|sysctl| variable 
2781 \verb|/proc/sys/net/ipv4/conf/<dev>/proxy_arp| to 1. After this, the router
2782 starts to answer ARP requests on the interface \verb|<dev>|, provided
2783 the route to the requested destination does {\em not\/} go back via the same
2784 device.
2785
2786 The variable \verb|/proc/sys/net/ipv4/conf/all/proxy_arp| enables proxy
2787 ARP on all the IP devices.
2788
2789 However, this approach fails in the case of IPv6 because the router
2790 must join the solicited node multicast address to listen for the corresponding
2791 NDISC queries. It means that proxy NDISC is possible only on a per destination
2792 basis.
2793
2794 Logically, proxy ARP/NDISC is not a kernel task. It can easily be implemented
2795 in user space. However, similar functionality was present in BSD kernels
2796 and in Linux-2.0, so we have to preserve it at least to the extent that
2797 is standardized in BSD.
2798 \begin{NB}
2799   Linux-2.0 ARP had a feature called {\em subnet\/} proxy ARP.
2800   It is replaced with the sysctl flag in Linux-2.2.
2801 \end{NB}
2802
2803
2804 The \verb|ip| utility provides a way to manage proxy ARP/NDISC
2805 with the \verb|ip neigh| command, namely:
2806 \begin{verbatim}
2807   ip neigh add proxy ADDRESS [ dev NAME ]
2808 \end{verbatim}
2809 adds a new proxy ARP/NDISC record and
2810 \begin{verbatim}
2811   ip neigh del proxy ADDRESS [ dev NAME ]
2812 \end{verbatim}
2813 deletes it.
2814
2815 If the name of the device is not given, the router will answer solicitations
2816 for address \verb|ADDRESS| on all devices, otherwise it will only serve
2817 the device \verb|NAME|. Even if the proxy entry is created with
2818 \verb|ip neigh|, the router {\em will not\/} answer a query if the route
2819 to the destination goes back via the interface from which the solicitation
2820 was received.
2821
2822 It is important to emphasize that proxy entries have {\em no\/}
2823 parameters other than these (IP/IPv6 address and optional device).
2824 Particularly, the entry does not store any link layer address.
2825 It always advertises the station address of the interface
2826 on which it sends advertisements (i.e. it's own station address).
2827
2828 \section{Route NAT status}
2829 \label{ROUTE-NAT}
2830
2831 NAT (or ``Network Address Translation'') remaps some parts
2832 of the IP address space into other ones. Linux-2.2 route NAT is supposed
2833 to be used to facilitate policy routing by rewriting addresses
2834 to other routing domains or to help while renumbering sites
2835 to another prefix.
2836
2837 \paragraph{What it is not:}
2838 It is necessary to emphasize that {\em it is not supposed\/}
2839 to be used to compress address space or to split load.
2840 This is not missing functionality but a design principle.
2841 Route NAT is {\em stateless\/}. It does not hold any state
2842 about translated sessions. This means that it handles any number
2843 of sessions flawlessly. But it also means that it is {\em static\/}.
2844 It cannot detect the moment when the last TCP client stops
2845 using an address. For the same reason, it will not help to split
2846 load between several servers.
2847 \begin{NB}
2848 It is a pretty commonly held belief that it is useful to split load between
2849 several servers with NAT. This is a mistake. All you get from this
2850 is the requirement that the router keep the state of all the TCP connections
2851 going via it. Well, if the router is so powerful, run apache on it. 8)
2852 \end{NB}
2853
2854 The second feature: it does not touch packet payload,
2855 does not try to ``improve'' broken protocols by looking
2856 through its data and mangling it. It mangles IP addresses,
2857 only IP addresses and nothing but IP addresses.
2858 This also, is not missing any functionality.
2859
2860 To resume: if you need to compress address space or keep
2861 active FTP clients happy, your choice is not route NAT but masquerading,
2862 port forwarding, NAPT etc. 
2863 \begin{NB}
2864 By the way, you may also want to look at
2865 http://www.suse.com/\~mha/HyperNews/get/linux-ip-nat.html
2866 \end{NB}
2867
2868
2869 \paragraph{How it works.}
2870 Some part of the address space is reserved for dummy addresses
2871 which will look for all the world like some host addresses
2872 inside your network. No other hosts may use these addresses,
2873 however other routers may also be configured to translate them.
2874 \begin{NB}
2875 A great advantage of route NAT is that it may be used not
2876 only in stub networks but in environments with arbitrarily complicated
2877 structure. It does not firewall, it {\em forwards.}
2878 \end{NB}
2879 These addresses are selected by the \verb|ip route| command
2880 (sec.\ref{IP-ROUTE-ADD}, p.\pageref{IP-ROUTE-ADD}). F.e.\
2881 \begin{verbatim}
2882   ip route add nat 192.203.80.144 via 193.233.7.83
2883 \end{verbatim}
2884 states that the single address 192.203.80.144 is a dummy NAT address.
2885 For all the world it looks like a host address inside our network.
2886 For neighbouring hosts and routers it looks like the local address
2887 of the translating router. The router answers ARP for it, advertises
2888 this address as routed via it, {\em et al\/}. When the router
2889 receives a packet destined for 192.203.80.144, it replaces 
2890 this address with 193.233.7.83 which is the address of some real
2891 host and forwards the packet. If you need to remap
2892 blocks of addresses, you may use a command like:
2893 \begin{verbatim}
2894   ip route add nat 192.203.80.192/26 via 193.233.7.64
2895 \end{verbatim}
2896 This command will map a block of 63 addresses 192.203.80.192-255 to
2897 193.233.7.64-127.
2898
2899 When an internal host (193.233.7.83 in the example above)
2900 sends something to the outer world and these packets are forwarded
2901 by our router, it should translate the source address 193.233.7.83
2902 into 192.203.80.144. This task is solved by setting a special
2903 policy rule (sec.\ref{IP-RULE-ADD}, p.\pageref{IP-RULE-ADD}):
2904 \begin{verbatim}
2905   ip rule add prio 320 from 193.233.7.83 nat 192.203.80.144
2906 \end{verbatim}
2907 This rule says that the source address 193.233.7.83
2908 should be translated into 192.203.80.144 before forwarding.
2909 It is important that the address after the \verb|nat| keyword
2910 is some NAT address, declared by {\tt ip route add nat}.
2911 If it is just a random address the router will not map to it.
2912 \begin{NB}
2913 The exception is when the address is a local address of this
2914 router (or 0.0.0.0) and masquerading is configured in the linux-2.2
2915 kernel. In this case the router will masquerade the packets as this address.
2916 If 0.0.0.0 is selected, the result is equivalent to one
2917 obtained with firewalling rules. Otherwise, you have the way
2918 to order Linux to masquerade to this fixed address.
2919 NAT mechanism used in linux-2.4 is more flexible than
2920 masquerading, so that this feature has lost meaning and disabled.
2921 \end{NB}
2922
2923 If the network has non-trivial internal structure, it is
2924 useful and even necessary to add rules disabling translation
2925 when a packet does not leave this network. Let us return to the
2926 example from sec.\ref{IP-RULE-SHOW} (p.\pageref{IP-RULE-SHOW}).
2927 \begin{verbatim}
2928 300:    from 193.233.7.83 to 193.233.7.0/24 lookup main
2929 310:    from 193.233.7.83 to 192.203.80.0/24 lookup main
2930 320:    from 193.233.7.83 lookup inr.ruhep map-to 192.203.80.144
2931 \end{verbatim}
2932 This block of rules causes normal forwarding when
2933 packets from 193.233.7.83 do not leave networks 193.233.7/24
2934 and 192.203.80/24. Also, if the \verb|inr.ruhep| table does not
2935 contain a route to the destination (which means that the routing
2936 domain owning addresses from 192.203.80/24 is dead), no translation
2937 will occur. Otherwise, the packets are translated.
2938
2939 \paragraph{How to only translate selected ports:}
2940 If you only want to translate selected ports (f.e.\ http)
2941 and leave the rest intact, you may use \verb|ipchains|
2942 to \verb|fwmark| a class of packets.
2943 Suppose you did and all the packets from 193.233.7.83
2944 destined for port 80 are marked with marker 0x1234 in input fwchain.
2945 In this case you may replace rule \#320 with:
2946 \begin{verbatim}
2947 320:    from 193.233.7.83 fwmark 1234 lookup main map-to 192.203.80.144
2948 \end{verbatim}
2949 and translation will only be enabled for outgoing http requests.
2950
2951 \section{Example: minimal host setup}
2952 \label{EXAMPLE-SETUP}
2953
2954 The following script gives an example of a fault safe
2955 setup of IP (and IPv6, if it is compiled into the kernel)
2956 in the common case of a node attached to a single broadcast
2957 network. A more advanced script, which may be used both on multihomed
2958 hosts and on routers, is described in the following
2959 section.
2960
2961 The utilities used in the script may be found in the
2962 directory ftp://ftp.inr.ac.ru/ip-routing/:
2963 \begin{enumerate}
2964 \item \verb|ip| --- package \verb|iproute2|.
2965 \item \verb|arping| --- package \verb|iputils|.
2966 \item \verb|rdisc| --- package \verb|iputils|.
2967 \end{enumerate}
2968 \begin{NB}
2969 It also refers to a DHCP client, \verb|dhcpcd|. I should refrain from
2970 recommending a good DHCP client to use. All that I can
2971 say is that ISC \verb|dhcp-2.0b1pl6| patched with the patch that
2972 can be found in the \verb|dhcp.bootp.rarp| subdirectory of
2973 the same ftp site {\em does\/} work,
2974 at least on Ethernet and Token Ring.
2975 \end{NB}
2976
2977 \begin{verbatim}
2978 #! /bin/bash
2979 \end{verbatim}
2980 \begin{flushleft}
2981 \# {\bf Usage: \verb|ifone ADDRESS[/PREFIX-LENGTH] [DEVICE]|}\\
2982 \# {\bf Parameters:}\\
2983 \# \$1 --- Static IP address, optionally followed by prefix length.\\
2984 \# \$2 --- Device name. If it is missing, \verb|eth0| is asssumed.\\
2985 \# F.e. \verb|ifone 193.233.7.90|
2986 \end{flushleft}
2987 \begin{verbatim}
2988 dev=$2
2989 : ${dev:=eth0}
2990 ipaddr=
2991 \end{verbatim}
2992 \# Parse IP address, splitting prefix length.
2993 \begin{verbatim}
2994 if [ "$1" != "" ]; then
2995   ipaddr=${1%/*}
2996   if [ "$1" != "$ipaddr" ]; then
2997     pfxlen=${1#*/}
2998   fi
2999   : ${pfxlen:=24}
3000 fi
3001 pfx="${ipaddr}/${pfxlen}"
3002 \end{verbatim}
3003
3004 \begin{flushleft}
3005 \# {\bf Step 0} --- enable loopback.\\
3006 \#\\
3007 \# This step is necessary on any networked box before attempt\\
3008 \# to configure any other device.\\
3009 \end{flushleft}
3010 \begin{verbatim}
3011 ip link set up dev lo
3012 ip addr add 127.0.0.1/8 dev lo brd + scope host
3013 \end{verbatim}
3014 \begin{flushleft}
3015 \# IPv6 autoconfigure themself on loopback.\\
3016 \#\\
3017 \# If user gave loopback as device, we add the address as alias and exit.
3018 \end{flushleft}
3019 \begin{verbatim}
3020 if [ "$dev" = "lo" ]; then
3021   if [ "$ipaddr" != "" -a  "$ipaddr" != "127.0.0.1" ]; then
3022     ip address add $ipaddr dev $dev
3023     exit $?
3024   fi
3025   exit 0
3026 fi
3027 \end{verbatim}
3028
3029 \noindent\# {\bf Step 1} --- enable device \verb|$dev|
3030
3031 \begin{verbatim}
3032 if ! ip link set up dev $dev ; then
3033   echo "Cannot enable interface $dev. Aborting." 1>&2
3034   exit 1
3035 fi
3036 \end{verbatim}
3037 \begin{flushleft}
3038 \# The interface is \verb|UP|. IPv6 started stateless autoconfiguration itself,\\
3039 \# and its configuration finishes here. However,\\
3040 \# IP still needs some static preconfigured address.
3041 \end{flushleft}
3042 \begin{verbatim}
3043 if [ "$ipaddr" = "" ]; then
3044   echo "No address for $dev is configured, trying DHCP..." 1>&2
3045   dhcpcd
3046   exit $?
3047 fi
3048 \end{verbatim}
3049
3050 \begin{flushleft}
3051 \# {\bf Step 2} --- IP Duplicate Address Detection~\cite{RFC-DHCP}.\\
3052 \# Send two probes and wait for result for 3 seconds.\\
3053 \# If the interface opens slower f.e.\ due to long media detection,\\
3054 \# you want to increase the timeout.\\
3055 \end{flushleft}
3056 \begin{verbatim}
3057 if ! arping -q -c 2 -w 3 -D -I $dev $ipaddr ; then
3058   echo "Address $ipaddr is busy, trying DHCP..." 1>&2
3059   dhcpcd
3060   exit $?
3061 fi
3062 \end{verbatim}
3063 \begin{flushleft}
3064 \# OK, the address is unique, we may add it on the interface.\\
3065 \#\\
3066 \# {\bf Step 3} --- Configure the address on the interface.
3067 \end{flushleft}
3068
3069 \begin{verbatim}
3070 if ! ip address add $pfx brd + dev $dev; then
3071   echo "Failed to add $pfx on $dev, trying DHCP..." 1>&2
3072   dhcpcd
3073   exit $?
3074 fi
3075 \end{verbatim}
3076
3077 \noindent\# {\bf Step 4} --- Announce our presence on the link.
3078 \begin{verbatim}
3079 arping -A -c 1 -I $dev $ipaddr
3080 noarp=$?
3081 ( sleep 2;
3082   arping -U -c 1 -I $dev $ipaddr ) >& /dev/null </dev/null &
3083 \end{verbatim}
3084
3085 \begin{flushleft}
3086 \# {\bf Step 5} (optional) --- Add some control routes.\\
3087 \#\\
3088 \# 1. Prohibit link local multicast addresses.\\
3089 \# 2. Prohibit link local (alias, limited) broadcast.\\
3090 \# 3. Add default multicast route.
3091 \end{flushleft}
3092 \begin{verbatim}
3093 ip route add unreachable 224.0.0.0/24 
3094 ip route add unreachable 255.255.255.255
3095 if [ `ip link ls $dev | grep -c MULTICAST` -ge 1 ]; then
3096   ip route add 224.0.0.0/4 dev $dev scope global
3097 fi
3098 \end{verbatim}
3099
3100 \begin{flushleft}
3101 \# {\bf Step 6} --- Add fallback default route with huge metric.\\
3102 \# If a proxy ARP server is present on the interface, we will be\\
3103 \# able to talk to all the Internet without further configuration.\\
3104 \# It is not so cheap though and we still hope that this route\\
3105 \# will be overridden by more correct one by rdisc.\\
3106 \# Do not make this step if the device is not ARPable,\\
3107 \# because dead nexthop detection does not work on them.
3108 \end{flushleft}
3109 \begin{verbatim}
3110 if [ "$noarp" = "0" ]; then
3111   ip ro add default dev $dev metric 30000 scope global
3112 fi
3113 \end{verbatim}
3114
3115 \begin{flushleft}
3116 \# {\bf Step 7} --- Restart router discovery and exit.
3117 \end{flushleft}
3118 \begin{verbatim}
3119 killall -HUP rdisc || rdisc -fs
3120 exit 0
3121 \end{verbatim}
3122
3123
3124 \section{Example: {\protect\tt ifcfg} --- interface address management}
3125 \label{EXAMPLE-IFCFG}
3126
3127 This is a simplistic script replacing one option of \verb|ifconfig|,
3128 namely, IP address management. It not only adds
3129 addresses, but also carries out Duplicate Address Detection~\cite{RFC-DHCP},
3130 sends unsolicited ARP to update the caches of other hosts sharing
3131 the interface, adds some control routes and restarts Router Discovery
3132 when it is necessary.
3133
3134 I strongly recommend using it {\em instead\/} of \verb|ifconfig| both
3135 on hosts and on routers.
3136
3137 \begin{verbatim}
3138 #! /bin/bash
3139 \end{verbatim}
3140 \begin{flushleft}
3141 \# {\bf Usage: \verb?ifcfg DEVICE[:ALIAS] [add|del] ADDRESS[/LENGTH] [PEER]?}\\
3142 \# {\bf Parameters:}\\
3143 \# ---Device name. It may have alias suffix, separated by colon.\\
3144 \# ---Command: add, delete or stop.\\
3145 \# ---IP address, optionally followed by prefix length.\\
3146 \# ---Optional peer address for pointopoint interfaces.\\
3147 \# F.e. \verb|ifcfg eth0 193.233.7.90/24|
3148
3149 \noindent\# This function determines, whether it is router or host.\\
3150 \# It returns 0, if the host is apparently not router.
3151 \end{flushleft}
3152 \begin{verbatim}
3153 CheckForwarding () {
3154   local sbase fwd
3155   sbase=/proc/sys/net/ipv4/conf
3156   fwd=0
3157   if [ -d $sbase ]; then
3158     for dir in $sbase/*/forwarding; do
3159       fwd=$[$fwd + `cat $dir`]
3160     done
3161   else
3162     fwd=2
3163   fi
3164   return $fwd
3165 }
3166 \end{verbatim}
3167 \begin{flushleft}
3168 \# This function restarts Router Discovery.\\
3169 \end{flushleft}
3170 \begin{verbatim}
3171 RestartRDISC () {
3172   killall -HUP rdisc || rdisc -fs
3173 }
3174 \end{verbatim}
3175 \begin{flushleft}
3176 \# Calculate ABC "natural" mask length\\
3177 \# Arg: \$1 = dotquad address
3178 \end{flushleft}
3179 \begin{verbatim}
3180 ABCMaskLen () {
3181   local class;
3182   class=${1%%.*}
3183   if [ $class -eq 0 -o $class -ge 224 ]; then return 0
3184   elif [ $class -ge 192 ]; then return 24
3185   elif [ $class -ge 128 ]; then return 16
3186   else  return 8 ; fi
3187 }
3188 \end{verbatim}
3189
3190
3191 \begin{flushleft}
3192 \# {\bf MAIN()}\\
3193 \#\\
3194 \# Strip alias suffix separated by colon.
3195 \end{flushleft}
3196 \begin{verbatim}
3197 label="label $1"
3198 ldev=$1
3199 dev=${1%:*}
3200 if [ "$dev" = "" -o "$1" = "help" ]; then
3201   echo "Usage: ifcfg DEV [[add|del [ADDR[/LEN]] [PEER] | stop]" 1>&2
3202   echo "       add - add new address" 1>&2
3203   echo "       del - delete address" 1>&2
3204   echo "       stop - completely disable IP" 1>&2
3205   exit 1
3206 fi
3207 shift
3208
3209 CheckForwarding
3210 fwd=$?
3211 \end{verbatim}
3212 \begin{flushleft}
3213 \# Parse command. If it is ``stop'', flush and exit.
3214 \end{flushleft}
3215 \begin{verbatim}
3216 deleting=0
3217 case "$1" in
3218 add) shift ;;
3219 stop)
3220   if [ "$ldev" != "$dev" ]; then
3221     echo "Cannot stop alias $ldev" 1>&2
3222     exit 1;
3223   fi
3224   ip -4 addr flush dev $dev $label || exit 1
3225   if [ $fwd -eq 0 ]; then RestartRDISC; fi
3226   exit 0 ;;
3227 del*)
3228   deleting=1; shift ;;
3229 *)
3230 esac
3231 \end{verbatim}
3232 \begin{flushleft}
3233 \# Parse prefix, split prefix length, separated by slash.
3234 \end{flushleft}
3235 \begin{verbatim}
3236 ipaddr=
3237 pfxlen=
3238 if [ "$1" != "" ]; then
3239   ipaddr=${1%/*}
3240   if [ "$1" != "$ipaddr" ]; then
3241     pfxlen=${1#*/}
3242   fi
3243   if [ "$ipaddr" = "" ]; then
3244     echo "$1 is bad IP address." 1>&2
3245     exit 1
3246   fi
3247 fi
3248 shift
3249 \end{verbatim}
3250 \begin{flushleft}
3251 \# If peer address is present, prefix length is 32.\\
3252 \# Otherwise, if prefix length was not given, guess it.
3253 \end{flushleft}
3254 \begin{verbatim}
3255 peer=$1
3256 if [ "$peer" != "" ]; then
3257   if [ "$pfxlen" != "" -a "$pfxlen" != "32" ]; then
3258     echo "Peer address with non-trivial netmask." 1>&2
3259     exit 1
3260   fi
3261   pfx="$ipaddr peer $peer"
3262 else
3263   if [ "$pfxlen" = "" ]; then
3264     ABCMaskLen $ipaddr
3265     pfxlen=$?
3266   fi
3267   pfx="$ipaddr/$pfxlen"
3268 fi
3269 if [ "$ldev" = "$dev" -a "$ipaddr" != "" ]; then
3270   label=
3271 fi
3272 \end{verbatim}
3273 \begin{flushleft}
3274 \# If deletion was requested, delete the address and restart RDISC
3275 \end{flushleft}
3276 \begin{verbatim}
3277 if [ $deleting -ne 0 ]; then
3278   ip addr del $pfx dev $dev $label || exit 1
3279   if [ $fwd -eq 0 ]; then RestartRDISC; fi
3280   exit 0
3281 fi
3282 \end{verbatim}
3283 \begin{flushleft}
3284 \# Start interface initialization.\\
3285 \#\\
3286 \# {\bf Step 0} --- enable device \verb|$dev|
3287 \end{flushleft}
3288 \begin{verbatim}
3289 if ! ip link set up dev $dev ; then
3290   echo "Error: cannot enable interface $dev." 1>&2
3291   exit 1
3292 fi
3293 if [ "$ipaddr" = "" ]; then exit 0; fi
3294 \end{verbatim}
3295 \begin{flushleft}
3296 \# {\bf Step 1} --- IP Duplicate Address Detection~\cite{RFC-DHCP}.\\
3297 \# Send two probes and wait for result for 3 seconds.\\
3298 \# If the interface opens slower f.e.\ due to long media detection,\\
3299 \# you want to increase the timeout.\\
3300 \end{flushleft}
3301 \begin{verbatim}
3302 if ! arping -q -c 2 -w 3 -D -I $dev $ipaddr ; then
3303   echo "Error: some host already uses address $ipaddr on $dev." 1>&2
3304   exit 1
3305 fi
3306 \end{verbatim}
3307 \begin{flushleft}
3308 \# OK, the address is unique. We may add it to the interface.\\
3309 \#\\
3310 \# {\bf Step 2} --- Configure the address on the interface.
3311 \end{flushleft}
3312 \begin{verbatim}
3313 if ! ip address add $pfx brd + dev $dev $label; then
3314   echo "Error: failed to add $pfx on $dev." 1>&2
3315   exit 1
3316 fi
3317 \end{verbatim}
3318 \noindent\# {\bf Step 3} --- Announce our presence on the link
3319 \begin{verbatim}
3320 arping -q -A -c 1 -I $dev $ipaddr
3321 noarp=$?
3322 ( sleep 2 ;
3323   arping -q -U -c 1 -I $dev $ipaddr ) >& /dev/null </dev/null &
3324 \end{verbatim}
3325 \begin{flushleft}
3326 \# {\bf Step 4} (optional) --- Add some control routes.\\
3327 \#\\
3328 \# 1. Prohibit link local multicast addresses.\\
3329 \# 2. Prohibit link local (alias, limited) broadcast.\\
3330 \# 3. Add default multicast route.
3331 \end{flushleft}
3332 \begin{verbatim}
3333 ip route add unreachable 224.0.0.0/24 >& /dev/null 
3334 ip route add unreachable 255.255.255.255 >& /dev/null
3335 if [ `ip link ls $dev | grep -c MULTICAST` -ge 1 ]; then
3336   ip route add 224.0.0.0/4 dev $dev scope global >& /dev/null
3337 fi
3338 \end{verbatim}
3339 \begin{flushleft}
3340 \# {\bf Step 5} --- Add fallback default route with huge metric.\\
3341 \# If a proxy ARP server is present on the interface, we will be\\
3342 \# able to talk to all the Internet without further configuration.\\
3343 \# Do not make this step on router or if the device is not ARPable.\\
3344 \# because dead nexthop detection does not work on them.
3345 \end{flushleft}
3346 \begin{verbatim}
3347 if [ $fwd -eq 0 ]; then
3348   if [ $noarp -eq 0 ]; then
3349     ip ro append default dev $dev metric 30000 scope global
3350   elif [ "$peer" != "" ]; then
3351     if ping -q -c 2 -w 4 $peer ; then
3352       ip ro append default via $peer dev $dev metric 30001
3353     fi
3354   fi
3355   RestartRDISC
3356 fi
3357
3358 exit 0
3359 \end{verbatim}
3360 \begin{flushleft}
3361 \# End of {\bf MAIN()}
3362 \end{flushleft}
3363
3364
3365 \end{document}