systemd-networkdでIPv6トンネルとネイティブIPv6を同時接続する

前提

未だにIPv6が/128しか振られなかったり不安定なルータに悩まされているため、he.netのIPv6 tunnel brokerを利用しつつ、ネイティブなIPv6も念の為維持したい。いわゆるマルチホームを行う。

• systemd-networkdで設定をまとめたい。
• 基本的なIPv4/IPv6は特に問題なく設定できている
• Ubuntu 18.04で実施。netplanでは実現できそうにないので使わない。
• 外向き接続時にtunnelをネイティブ割当より優先するが、両方でlistenできること。
• 通常のインターフェースens3を通るsitトンネルをheとして作成。

ルーティング設定

Linux iproute2のPolicy Routingで複数のtableを使って実現できる。これはlinux multi homeあたりで検索すればいろいろ出てくる。

以下挙動の理解が怪しいが、外向きの接続の場合、

• ip route show table mainを参照してリモートアドレスに対応するインターフェースが判定される
  • デフォルトルートのmetricを自動生成される1024より小さくしてdev heを優先させる
• 決定したルートdev heにしたがってsrc節かip addrでインターフェースに設定されているアドレスが送信元として使用される
• 生成されたパケットはip ruleの送信元IPアドレス範囲のフィルタでどのテーブルを使うか振り分ける
• ネイティブならtable 10を参照させる
  • table 10にデフォルトルートと送信元IPアドレスを指定
  • ついでにon-linkなネットワークも指定
• トンネルならtable 20を参照させる
  • これはmainテーブルと同じことをしているので本来は必要ない。優先度を簡単に切り替え（tunnel > native）したい時のために書いてある

systemd.network周り

systemd-networkdでは、.networkファイルの[Route]節が設定されたルーティングテーブル1エントリに対応する。
ややこしいことに[Route]ではip route addのfromはSource=, srcはPreferred Source=が対応するようだ。

[Route]での対応

• dest: Destination=
• via: Gateway=
• dev: networkファイルに対応するインターフェース自身
• from: Source=
• src: PreferredSource=

ip ruleは[RoutingPolicyRule]が対応する。
ここではip rule add srcがFrom=に対応。統一してよ……

[RoutingPolicyRule]での対応

• from: From=
• to: To=

設定例

# cat /etc/systemd/network/10-ens3.network
[Match]
Name=ens3

[Network]
Address=ipv4_addr/24
Gateway=ipv4_gw
Address=ipv6_addr/64
Gateway=ipv6_gw
Tunnel=he

[RoutingPolicyRule]
# source route
Table=10
From=ipv6_net/64
Priority=100

[Route]
# default route
Table=10
Gateway=ipv6_gw

[Route]
# link-local
Table=10
Destination=ipv6_net/64
Metric=256

# cat /etc/systemd/network/50-he.netdev
[NetDev]
Name=he
Kind=sit
MTUBytes=1480

[Tunnel]
Remote=tunnel_server
TTL=64

# cat /etc/systemd/network/50-he.network
[Match]
Name=he

[Network]
Address=tunnel_addr/64

[Route]
Gateway=tunnel_gw

# prefer he tunnel over native
Metric=512
# prefer native over he
# Metric=1536

[RoutingPolicyRule]
From=tunnel_net/64
Table=20
Priority=200
[Route]
Gateway=tunnel_gw
Table=20

動作確認

• 外部からens3とheの両方にpingが通ること
• 内部から外向きIPv6接続でheが優先されることを確認