飞机塞进菊花 发表于 2014-07-07 10:02

关于linux2.6.19版本中SIP协议NAT的处理

本帖最后由 飞机塞进菊花 于 2014-07-07 10:03 编辑

最近在研究SIP在nat中的处理 看了比较早期的内核代码2.6.19只支持DUP+IPV4
但找了很久没有找到关于RTCP期待连接的处理。
还有INVINTE和对于call-ID的200OK会导致两条期待连接的建立,表示不解,求指点 一下是内核相关源码
ip_commtrack_sip.c
/* SIP extension for IP connection tracking.
*
* (C) 2005 by Christian Hentschel <chentschel@arnet.com.ar>
* based on RR's ip_conntrack_ftp.c and other modules.
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
* published by the Free Software Foundation.
*/

#include <linux/module.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/in.h>
#include <linux/ip.h>
#include <linux/udp.h>

#include <linux/netfilter.h>
#include <linux/netfilter_ipv4.h>
#include <linux/netfilter_ipv4/ip_conntrack_helper.h>
#include <linux/netfilter_ipv4/ip_conntrack_sip.h>

#if 0
#define DEBUGP printk
#else
#define DEBUGP(format, args...)
#endif

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Christian Hentschel <chentschel@arnet.com.ar>");
MODULE_DESCRIPTION("SIP connection tracking helper");

#define MAX_PORTS      8
static unsigned short ports;
static int ports_c;
module_param_array(ports, ushort, &ports_c, 0400);
MODULE_PARM_DESC(ports, "port numbers of sip servers");

static unsigned int sip_timeout = SIP_TIMEOUT;
module_param(sip_timeout, uint, 0600);
MODULE_PARM_DESC(sip_timeout, "timeout for the master SIP session");

unsigned int (*ip_nat_sip_hook)(struct sk_buff **pskb,
                              enum ip_conntrack_info ctinfo,
                              struct ip_conntrack *ct,
                              const char **dptr);
EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_nat_sip_hook);

unsigned int (*ip_nat_sdp_hook)(struct sk_buff **pskb,
                              enum ip_conntrack_info ctinfo,
                              struct ip_conntrack_expect *exp,
                              const char *dptr);
EXPORT_SYMBOL_GPL(ip_nat_sdp_hook);

int ct_sip_get_info(const char *dptr, size_t dlen,
                              unsigned int *matchoff,
                              unsigned int *matchlen,
                              struct sip_header_nfo *hnfo);
EXPORT_SYMBOL_GPL(ct_sip_get_info);


static int digits_len(const char *dptr, const char *limit, int *shift);
static int epaddr_len(const char *dptr, const char *limit, int *shift);
static int skp_digits_len(const char *dptr, const char *limit, int *shift);
static int skp_epaddr_len(const char *dptr, const char *limit, int *shift);

struct sip_header_nfo ct_sip_hdrs[] = {
      {         /* Via header */
                .lname                = "Via:",
                .lnlen                = sizeof("Via:") - 1,
                .sname                = "\r\nv:",
                .snlen                = sizeof("\r\nv:") - 1, /* rfc3261 "\r\n" */
                .ln_str                = "UDP ",
                .ln_strlen      = sizeof("UDP ") - 1,
                .match_len      = epaddr_len,
      },
      {         /* Contact header */
                .lname                = "Contact:",
                .lnlen                = sizeof("Contact:") - 1,
                .sname                = "\r\nm:",
                .snlen                = sizeof("\r\nm:") - 1,
                .ln_str                = "sip:",
                .ln_strlen      = sizeof("sip:") - 1,
                .match_len      = skp_epaddr_len
      },
      {         /* Content length header */
                .lname                = "Content-Length:",
                .lnlen                = sizeof("Content-Length:") - 1,
                .sname                = "\r\nl:",
                .snlen                = sizeof("\r\nl:") - 1,
                .ln_str                = ":",
                .ln_strlen      = sizeof(":") - 1,
                .match_len      = skp_digits_len
      },
      {      /* SDP media info */
                .lname                = "\nm=",
                .lnlen                = sizeof("\nm=") - 1,
                .sname                = "\rm=",
                .snlen                = sizeof("\rm=") - 1,
                .ln_str                = "audio ",
                .ln_strlen      = sizeof("audio ") - 1,
                .match_len      = digits_len
      },
      {         /* SDP owner address*/
                .lname                = "\no=",
                .lnlen                = sizeof("\no=") - 1,
                .sname                = "\ro=",
                .snlen                = sizeof("\ro=") - 1,
                .ln_str                = "IN IP4 ",
                .ln_strlen      = sizeof("IN IP4 ") - 1,
                .match_len      = epaddr_len
      },
      {         /* SDP connection info */
                .lname                = "\nc=",
                .lnlen                = sizeof("\nc=") - 1,
                .sname                = "\rc=",
                .snlen                = sizeof("\rc=") - 1,
                .ln_str                = "IN IP4 ",
                .ln_strlen      = sizeof("IN IP4 ") - 1,
                .match_len      = epaddr_len
      },
      {         /* Requests headers */
                .lname                = "sip:",
                .lnlen                = sizeof("sip:") - 1,
                .sname                = "sip:",
                .snlen                = sizeof("sip:") - 1, /* yes, i know.. ;) */
                .ln_str                = "@",
                .ln_strlen      = sizeof("@") - 1,
                .match_len      = epaddr_len
      },
      {         /* SDP version header */
                .lname                = "\nv=",
                .lnlen                = sizeof("\nv=") - 1,
                .sname                = "\rv=",
                .snlen                = sizeof("\rv=") - 1,
                .ln_str                = "=",
                .ln_strlen      = sizeof("=") - 1,
                .match_len      = digits_len
      }
};
EXPORT_SYMBOL_GPL(ct_sip_hdrs);

/* get line lenght until first CR or LF seen. */
int ct_sip_lnlen(const char *line, const char *limit)
{
      const char *k = line;

      while ((line <= limit) && (*line == '\r' || *line == '\n'))
                line++;

      while (line <= limit) {
                if (*line == '\r' || *line == '\n')
                        break;
                line++;
      }
      return line - k;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ct_sip_lnlen);

/* Linear string search, case sensitive. */
const char *ct_sip_search(const char *needle, const char *haystack,
                        size_t needle_len, size_t haystack_len)
{
      const char *limit = haystack + (haystack_len - needle_len);

      while (haystack <= limit) {
                if (memcmp(haystack, needle, needle_len) == 0)
                        return haystack;
                haystack++;
      }
      return NULL;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(ct_sip_search);

static int digits_len(const char *dptr, const char *limit, int *shift)
{
      int len = 0;
      while (dptr <= limit && isdigit(*dptr)) {
                dptr++;
                len++;
      }
      return len;
}

/* get digits lenght, skiping blank spaces. */
static int skp_digits_len(const char *dptr, const char *limit, int *shift)
{
      for (; dptr <= limit && *dptr == ' '; dptr++)
                (*shift)++;

      return digits_len(dptr, limit, shift);
}

/* Simple ipaddr parser.. */
static int parse_ipaddr(const char *cp,      const char **endp,
                        __be32 *ipaddr, const char *limit)
{
      unsigned long int val;
      int i, digit = 0;

      for (i = 0, *ipaddr = 0; cp <= limit && i < 4; i++) {
                digit = 0;
                if (!isdigit(*cp))
                        break;

                val = simple_strtoul(cp, (char **)&cp, 10);
                if (val > 0xFF)
                        return -1;

                ((u_int8_t *)ipaddr) = val;
                digit = 1;

                if (*cp != '.')
                        break;
                cp++;
      }
      if (!digit)
                return -1;

      if (endp)
                *endp = cp;

      return 0;
}

/* skip ip address. returns it lenght. */
static int epaddr_len(const char *dptr, const char *limit, int *shift)
{
      const char *aux = dptr;
      __be32 ip;

      if (parse_ipaddr(dptr, &dptr, &ip, limit) < 0) {
                DEBUGP("ip: %s parse failed.!\n", dptr);
                return 0;
      }

      /* Port number */
      if (*dptr == ':') {
                dptr++;
                dptr += digits_len(dptr, limit, shift);
      }
      return dptr - aux;
}

/* get address length, skiping user info. */
static int skp_epaddr_len(const char *dptr, const char *limit, int *shift)
{
      int s = *shift;

      for (; dptr <= limit && *dptr != '@'; dptr++)
                (*shift)++;

      if (*dptr == '@') {
                dptr++;
                (*shift)++;
      } else
                *shift = s;

      return epaddr_len(dptr, limit, shift);
}

/* Returns 0 if not found, -1 error parsing. */
int ct_sip_get_info(const char *dptr, size_t dlen,
                  unsigned int *matchoff,
                  unsigned int *matchlen,
                  struct sip_header_nfo *hnfo)
{
      const char *limit, *aux, *k = dptr;
      int shift = 0;

      limit = dptr + (dlen - hnfo->lnlen);

      while (dptr <= limit) {
                if ((strncmp(dptr, hnfo->lname, hnfo->lnlen) != 0) &&
                  (strncmp(dptr, hnfo->sname, hnfo->snlen) != 0)) {
                        dptr++;
                        continue;
                }
                aux = ct_sip_search(hnfo->ln_str, dptr, hnfo->ln_strlen,
                                    ct_sip_lnlen(dptr, limit));
                if (!aux) {
                        DEBUGP("'%s' not found in '%s'.\n", hnfo->ln_str,
                               hnfo->lname);
                        return -1;
                }
                aux += hnfo->ln_strlen;

                *matchlen = hnfo->match_len(aux, limit, &shift);
                if (!*matchlen)
                        return -1;

                *matchoff = (aux - k) + shift;

                DEBUGP("%s match succeeded! - len: %u\n", hnfo->lname,
                     *matchlen);
                return 1;
      }
      DEBUGP("%s header not found.\n", hnfo->lname);
      return 0;
}

static int set_expected_rtp(struct sk_buff **pskb,
                            struct ip_conntrack *ct,
                            enum ip_conntrack_info ctinfo,
                            __be32 ipaddr, u_int16_t port,
                            const char *dptr)
{
      struct ip_conntrack_expect *exp;
      enum ip_conntrack_dir dir = CTINFO2DIR(ctinfo);
      int ret;

      exp = ip_conntrack_expect_alloc(ct);
      if (exp == NULL)
                return NF_DROP;

      exp->tuple.src.ip = ct->tuplehash[!dir].tuple.src.ip;
      exp->tuple.src.u.udp.port = 0;
      exp->tuple.dst.ip = ipaddr;
      exp->tuple.dst.u.udp.port = htons(port);
      exp->tuple.dst.protonum = IPPROTO_UDP;

      exp->mask.src.ip = htonl(0xFFFFFFFF);
      exp->mask.src.u.udp.port = 0;
      exp->mask.dst.ip = htonl(0xFFFFFFFF);
      exp->mask.dst.u.udp.port = htons(0xFFFF);
      exp->mask.dst.protonum = 0xFF;

      exp->expectfn = NULL;
      exp->flags = 0;

      if (ip_nat_sdp_hook)
                ret = ip_nat_sdp_hook(pskb, ctinfo, exp, dptr);
      else {
                if (ip_conntrack_expect_related(exp) != 0)
                        ret = NF_DROP;
                else
                        ret = NF_ACCEPT;
      }
      ip_conntrack_expect_put(exp);

      return ret;
}

static int sip_help(struct sk_buff **pskb,
                  struct ip_conntrack *ct,
                  enum ip_conntrack_info ctinfo)
{
      unsigned int dataoff, datalen;
      const char *dptr;
      int ret = NF_ACCEPT;
      int matchoff, matchlen;
      __be32 ipaddr;
      u_int16_t port;

      /* No Data ? */
      dataoff = (*pskb)->nh.iph->ihl*4 + sizeof(struct udphdr);
      if (dataoff >= (*pskb)->len) {
                DEBUGP("skb->len = %u\n", (*pskb)->len);
                return NF_ACCEPT;
    }

      ip_ct_refresh(ct, *pskb, sip_timeout * HZ);

      if (!skb_is_nonlinear(*pskb))
                dptr = (*pskb)->data + dataoff;
      else {
                DEBUGP("Copy of skbuff not supported yet.\n");
                goto out;
      }

      if (ip_nat_sip_hook) {
                if (!ip_nat_sip_hook(pskb, ctinfo, ct, &dptr)) {
                        ret = NF_DROP;
                        goto out;
                }
      }

      /* After this point NAT, could have mangled skb, so
         we need to recalculate payload lenght. */
      datalen = (*pskb)->len - dataoff;

      if (datalen < (sizeof("SIP/2.0 200") - 1))
                goto out;

      /* RTP info only in some SDP pkts */
      if (memcmp(dptr, "INVITE", sizeof("INVITE") - 1) != 0 &&
            memcmp(dptr, "SIP/2.0 200", sizeof("SIP/2.0 200") - 1) != 0) {
                goto out;
      }
      /* Get ip and port address from SDP packet. */
      if (ct_sip_get_info(dptr, datalen, &matchoff, &matchlen,
                            &ct_sip_hdrs) > 0) {

                /* We'll drop only if there are parse problems. */
                if (parse_ipaddr(dptr + matchoff, NULL, &ipaddr,
                                 dptr + datalen) < 0) {
                        ret = NF_DROP;
                        goto out;
                }
                if (ct_sip_get_info(dptr, datalen, &matchoff, &matchlen,
                                    &ct_sip_hdrs) > 0) {

                        port = simple_strtoul(dptr + matchoff, NULL, 10);
                        if (port < 1024) {
                              ret = NF_DROP;
                              goto out;
                        }
                        ret = set_expected_rtp(pskb, ct, ctinfo,
                                             ipaddr, port, dptr);
                }
      }
out:
      return ret;
}

static struct ip_conntrack_helper sip;
static char sip_names;

static void fini(void)
{
      int i;
      for (i = 0; i < ports_c; i++) {
                DEBUGP("unregistering helper for port %d\n", ports);
                ip_conntrack_helper_unregister(&sip);
      }
}

static int __init init(void)
{
      int i, ret;
      char *tmpname;

      if (ports_c == 0)
                ports = SIP_PORT;

      for (i = 0; i < ports_c; i++) {
                /* Create helper structure */
                memset(&sip, 0, sizeof(struct ip_conntrack_helper));

                sip.tuple.dst.protonum = IPPROTO_UDP;
                sip.tuple.src.u.udp.port = htons(ports);
                sip.mask.src.u.udp.port = htons(0xFFFF);
                sip.mask.dst.protonum = 0xFF;
                sip.max_expected = 2;
                sip.timeout = 3 * 60; /* 3 minutes */
                sip.me = THIS_MODULE;
                sip.help = sip_help;

                tmpname = &sip_names;
                if (ports == SIP_PORT)
                        sprintf(tmpname, "sip");
                else
                        sprintf(tmpname, "sip-%d", i);
                sip.name = tmpname;

                DEBUGP("port #%d: %d\n", i, ports);

                ret = ip_conntrack_helper_register(&sip);
                if (ret) {
                        printk("ERROR registering helper for port %d\n",
                              ports);
                        fini();
                        return ret;
                }
      }
      return 0;
}

module_init(init);
module_exit(fini);


ip_nat_ip.c

/* SIP extension for UDP NAT alteration.
*
* (C) 2005 by Christian Hentschel <chentschel@arnet.com.ar>
* based on RR's ip_nat_ftp.c and other modules.
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
* published by the Free Software Foundation.
*/

#include <linux/module.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/ip.h>
#include <linux/udp.h>

#include <linux/netfilter_ipv4.h>
#include <linux/netfilter_ipv4/ip_nat.h>
#include <linux/netfilter_ipv4/ip_nat_helper.h>
#include <linux/netfilter_ipv4/ip_conntrack_helper.h>
#include <linux/netfilter_ipv4/ip_conntrack_sip.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Christian Hentschel <chentschel@arnet.com.ar>");
MODULE_DESCRIPTION("SIP NAT helper");

#if 0
#define DEBUGP printk
#else
#define DEBUGP(format, args...)
#endif

extern struct sip_header_nfo ct_sip_hdrs[];

static unsigned int mangle_sip_packet(struct sk_buff **pskb,
                                    enum ip_conntrack_info ctinfo,
                                    struct ip_conntrack *ct,
                                    const char **dptr, size_t dlen,
                                    char *buffer, int bufflen,
                                    struct sip_header_nfo *hnfo)
{
      unsigned int matchlen, matchoff;

      if (ct_sip_get_info(*dptr, dlen, &matchoff, &matchlen, hnfo) <= 0)
                return 0;

      if (!ip_nat_mangle_udp_packet(pskb, ct, ctinfo,
                                    matchoff, matchlen, buffer, bufflen))
                return 0;

      /* We need to reload this. Thanks Patrick. */
      *dptr = (*pskb)->data + (*pskb)->nh.iph->ihl*4 + sizeof(struct udphdr);
      return 1;
}

static unsigned int ip_nat_sip(struct sk_buff **pskb,
                               enum ip_conntrack_info ctinfo,
                               struct ip_conntrack *ct,
                               const char **dptr)
{
      enum ip_conntrack_dir dir = CTINFO2DIR(ctinfo);
      char buffer;
      unsigned int bufflen, dataoff;
      __be32 ip;
      __be16 port;

      dataoff = (*pskb)->nh.iph->ihl*4 + sizeof(struct udphdr);

      ip   = ct->tuplehash[!dir].tuple.dst.ip;
      port = ct->tuplehash[!dir].tuple.dst.u.udp.port;
      bufflen = sprintf(buffer, "%u.%u.%u.%u:%u", NIPQUAD(ip), ntohs(port));

      /* short packet ? */
      if (((*pskb)->len - dataoff) < (sizeof("SIP/2.0") - 1))
                return 0;

      /* Basic rules: requests and responses. */
      if (memcmp(*dptr, "SIP/2.0", sizeof("SIP/2.0") - 1) == 0) {
                const char *aux;

                if ((ctinfo) < IP_CT_IS_REPLY) {
                        mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, dptr,
                                          (*pskb)->len - dataoff,
                                          buffer, bufflen,
                                          &ct_sip_hdrs);
                        return 1;
                }

                if (!mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, dptr,
                                       (*pskb)->len - dataoff,
                                       buffer, bufflen, &ct_sip_hdrs))
                        return 0;

                /* This search should ignore case, but later.. */
                aux = ct_sip_search("CSeq:", *dptr, sizeof("CSeq:") - 1,
                                    (*pskb)->len - dataoff);
                if (!aux)
                        return 0;

                if (!ct_sip_search("REGISTER", aux, sizeof("REGISTER"),
                  ct_sip_lnlen(aux, *dptr + (*pskb)->len - dataoff)))
                        return 1;

                return mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, dptr,
                                       (*pskb)->len - dataoff,
                                       buffer, bufflen,
                                       &ct_sip_hdrs);
      }
      if ((ctinfo) < IP_CT_IS_REPLY) {
                if (!mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, dptr,
                                       (*pskb)->len - dataoff,
                                       buffer, bufflen, &ct_sip_hdrs))
                        return 0;

                /* Mangle Contact if exists only. - watch udp_nat_mangle()! */
                mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, dptr, (*pskb)->len - dataoff,
                                  buffer, bufflen, &ct_sip_hdrs);
                return 1;
      }
      /* This mangle requests headers. */
      return mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, dptr,
                                 ct_sip_lnlen(*dptr,
                                              *dptr + (*pskb)->len - dataoff),
                                 buffer, bufflen, &ct_sip_hdrs);
}

static int mangle_content_len(struct sk_buff **pskb,
                              enum ip_conntrack_info ctinfo,
                              struct ip_conntrack *ct,
                              const char *dptr)
{
      unsigned int dataoff, matchoff, matchlen;
      char buffer;
      int bufflen;

      dataoff = (*pskb)->nh.iph->ihl*4 + sizeof(struct udphdr);

      /* Get actual SDP lenght */
      if (ct_sip_get_info(dptr, (*pskb)->len - dataoff, &matchoff,
                            &matchlen, &ct_sip_hdrs) > 0) {

                /* since ct_sip_get_info() give us a pointer passing 'v='
                   we need to add 2 bytes in this count. */
                int c_len = (*pskb)->len - dataoff - matchoff + 2;

                /* Now, update SDP lenght */
                if (ct_sip_get_info(dptr, (*pskb)->len - dataoff, &matchoff,
                                    &matchlen, &ct_sip_hdrs) > 0) {

                        bufflen = sprintf(buffer, "%u", c_len);

                        return ip_nat_mangle_udp_packet(pskb, ct, ctinfo,
                                                      matchoff, matchlen,
                                                      buffer, bufflen);
                }
      }
      return 0;
}

static unsigned int mangle_sdp(struct sk_buff **pskb,
                               enum ip_conntrack_info ctinfo,
                               struct ip_conntrack *ct,
                               __be32 newip, u_int16_t port,
                               const char *dptr)
{
      char buffer;
      unsigned int dataoff, bufflen;

      dataoff = (*pskb)->nh.iph->ihl*4 + sizeof(struct udphdr);

      /* Mangle owner and contact info. */
      bufflen = sprintf(buffer, "%u.%u.%u.%u", NIPQUAD(newip));
      if (!mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, &dptr, (*pskb)->len - dataoff,
                               buffer, bufflen, &ct_sip_hdrs))
                return 0;

      if (!mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, &dptr, (*pskb)->len - dataoff,
                               buffer, bufflen, &ct_sip_hdrs))
                return 0;

      /* Mangle media port. */
      bufflen = sprintf(buffer, "%u", port);
      if (!mangle_sip_packet(pskb, ctinfo, ct, &dptr, (*pskb)->len - dataoff,
                               buffer, bufflen, &ct_sip_hdrs))
                return 0;

      return mangle_content_len(pskb, ctinfo, ct, dptr);
}

/* So, this packet has hit the connection tracking matching code.
   Mangle it, and change the expectation to match the new version. */
static unsigned int ip_nat_sdp(struct sk_buff **pskb,
                               enum ip_conntrack_info ctinfo,
                               struct ip_conntrack_expect *exp,
                               const char *dptr)
{
      struct ip_conntrack *ct = exp->master;
      enum ip_conntrack_dir dir = CTINFO2DIR(ctinfo);
      __be32 newip;
      u_int16_t port;

      DEBUGP("ip_nat_sdp():\n");

      /* Connection will come from reply */
      newip = ct->tuplehash[!dir].tuple.dst.ip;

      exp->tuple.dst.ip = newip;
      exp->saved_proto.udp.port = exp->tuple.dst.u.udp.port;
      exp->dir = !dir;

      /* When you see the packet, we need to NAT it the same as the
         this one. */
      exp->expectfn = ip_nat_follow_master;

      /* Try to get same port: if not, try to change it. */
      for (port = ntohs(exp->saved_proto.udp.port); port != 0; port++) {
                exp->tuple.dst.u.udp.port = htons(port);
                if (ip_conntrack_expect_related(exp) == 0)
                        break;
      }

      if (port == 0)
                return NF_DROP;

      if (!mangle_sdp(pskb, ctinfo, ct, newip, port, dptr)) {
                ip_conntrack_unexpect_related(exp);
                return NF_DROP;
      }
      return NF_ACCEPT;
}

static void __exit fini(void)
{
      ip_nat_sip_hook = NULL;
      ip_nat_sdp_hook = NULL;
      /* Make sure noone calls it, meanwhile. */
      synchronize_net();
}

static int __init init(void)
{
      BUG_ON(ip_nat_sip_hook);
      BUG_ON(ip_nat_sdp_hook);
      ip_nat_sip_hook = ip_nat_sip;
      ip_nat_sdp_hook = ip_nat_sdp;
      return 0;
}

module_init(init);
module_exit(fini);

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