Windows 批量添加删除路由资源性能优化

首先，本文只涉及如何优化Windows批量添加删除路由资源的速度优化。

基于虚拟网卡来实现虚拟网络的组建的架构图如下所示：

图片来自网络

起因：

一般来说，私有网络的一个资源对应本地的一条路由(比如：www.example.com，就是一条或者多条ip地址的路由资源)，当然，你也可以推送一个网段，这样操作比较简单，但是存在一定的安全隐患，因为你将整个私有网络的网段推送到客户端，这样客户端连上之后就可以访问整个网段的资源，为了安全起见，一般不会推送单个资源地址。

在早些的开源的代码实现中，可以看到，拨号客户端通过调用本地系统的route.exe进程来控制路由资源的增删操作。

拨号客户端在连接到服务器之后，调用系统route.exe进程，根据服务端推送的资源依次添加路由，资源少的时候建立连接的速度还可以，但是随着这些资源的壮大，建立连接时的耗时就变得无法忍受了。

通过查找资源，找到了一个号称秒级别的添加千条路由的方案:

rundll32.exe cmroute.dll,SetRoutes /STATIC_FILE_NAME addchnroutes.txt

传送门

通过测试发现，这个方式添加路由的速度相当快，本着对未知技术的探索，对cmroute代码实现进行深究 cmroute源码实现

深入探索：

从源码中发现，cmroute.dll中使用的添加路由的方式是通过调用iphlpapi.dll(CreateIpForwardEntry、DeleteIpForwardEntry和GetIpForwardTable)接口来实现，深入iphlpapi.dll这些个接口的实现，这些接口直接操作系统的驱动程序

#define DD_TCP_DEVICE_NAME      L"\\Device\\Tcp

来实现路由资源的增删。

调用接口和进程两者的调用方式，相信大家不需要测试也知道哪个性能更好一些，在这里还是简单的进行了一下对路由表操作的性能对比分析，详细如下对254条路由表进行添加测试操作分析：

测试类型	测试数量	总耗时(s)	平均耗时(t/s)
命令行	254	43.4505	0.171065
API	254	0.011989	4.72008e-05

从上面的比对上来看，命令行方式1秒大概添加5~6条策略，而api方式1秒大概添加2.5w左右相差几个数量级，可以看出使用api方式添加路由策略还是很有优势的。

后续：

在看了最新的开源的代码后发现，2020年9月份已经支持api的方式，但是使用的是CreateIpForwardEntry2，v2版本的api在vista及以后版本之后才支持。

代码片段实现参考(需要管理员权限运行)：

//测试耗时计算
struct time_overhead {time_overhead(const int times): times(times), start(std::chrono::high_resolution_clock::now()) {}~time_overhead() {std::chrono::duration<double> elapsed =std::chrono::high_resolution_clock::now() - start;std::cout << "run " << times << " times in " << elapsed.count()<< "s, average speed "<< static_cast<double>(elapsed.count() / times) << "t/s \n";}private:const int times;std::chrono::steady_clock::time_point start;
};// 为了获取默认路由下一条地址
{unsigned int i;dwStatus = GetIpForwardTable(pIpForwardTable, &dwSize, bOrder);if (dwStatus == ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER) {buffer.resize(dwSize);if (!(pIpForwardTable =reinterpret_cast<PMIB_IPFORWARDTABLE>(&buffer[0]))) {return -1;}dwStatus = GetIpForwardTable(pIpForwardTable, &dwSize, bOrder);}if (dwStatus != ERROR_SUCCESS) {return -1;}std::string nethop;for (i = 0; i < pIpForwardTable->dwNumEntries; i++) {if (pIpForwardTable->table[i].dwForwardDest == 0) { //找到默认网关地址in_addr tmp;tmp.S_un.S_addr = pIpForwardTable->table[i].dwForwardNextHop;nethop = inet_ntoa(tmp);break;}}if (nethop.empty()) {return -1;}
}// 命令行添加路由
{std::vector<std::string> route_cmds;for (int i = 1; i < 255; i++) {route_cmds.emplace_back("route.exe ADD 192.168.1." + std::to_string(i) +" mask MASK 255.255.255.255 " + nethop +" > NUL 2>&1");}{time_overhead to(route_cmds.size());for (auto &item : route_cmds) {system(item.c_str()); //命令行方式添加}}
}// api方式添加
{int mask = ConvertSzToIP("255.255.255.255"); // from cmrouteint next_hop = ConvertSzToIP(nethop); // from cmroutefor (int i = 1; i < api_dests.size(); i++) {MIB_IPFORWARDROW route = {0};route.dwForwardDest = api_dests[i];route.dwForwardIfIndex = 7;route.dwForwardMask = mask;route.dwForwardMetric1 = 281;route.dwForwardNextHop = next_hop;route.dwForwardPolicy = 0;route.dwForwardNextHopAS = 0;route.dwForwardType = 3;route.dwForwardProto = 3;route.dwForwardAge = INFINITE;route.dwForwardMetric2 = 0xFFFFFFFF;route.dwForwardMetric3 = 0xFFFFFFFF;route.dwForwardMetric4 = 0xFFFFFFFF;route.dwForwardMetric5 = 0xFFFFFFFF;DWORD r = DeleteIpForwardEntry(&route);if (ERROR_SUCCESS != r) {std::cout << r << "\n";return -1;}}
}

注：如有侵权，请联系作者

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