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[网络子系统] linux-2.6.35.6 nf_conntrack [复制链接]

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发表于 2013-05-21 21:07 |显示全部楼层
本帖最后由 pywj777 于 2013-05-22 01:03 编辑

最近在整理以前的笔记,在Godbach的鼓励下,准备写一个有关nf_conntrack的总结。与之前写的iptables算是姐妹篇,因为iptables和nf_conntrack应该算是netfilter中比较重要的两个模块了。同时它们之间也互相搭配应用。还是老样子,多上图,少上字。

我认为理解一个程序的实现主要从两点来理解,一个是业务的处理流程,另一个就是数据的组织结构。根据这两点,我们先来介绍几个重要的数据结构:

连接跟踪,顾名思义,就是识别一个连接上双方向的数据包,同时记录状态。下面看一下它的数据结构:
struct nf_conn {
        /* Usage count in here is 1 for hash table/destruct timer, 1 per skb, plus 1 for any connection(s) we are `master' for */
        struct  nf_conntrack  ct_general;                /* 连接跟踪的引用计数 */
        spinlock_t  lock;

        /* Connection tracking(链接跟踪)用来跟踪、记录每个链接的信息(目前仅支持IP协议的连接跟踪)。
            每个链接由“tuple”来唯一标识,这里的“tuple”对不同的协议会有不同的含义,例如对tcp,udp
                 来说就是五元组: (源IP,源端口,目的IP, 目的端口,协议号),对ICMP协议来说是: (源IP, 目
            的IP, id, type, code), 其中id,type与code都是icmp协议的信息。链接跟踪是防火墙实现状态检
            测的基础,很多功能都需要借助链接跟踪才能实现,例如NAT、快速转发、等等。*/

        struct  nf_conntrack_tuple_hash  tuplehash[IP_CT_DIR_MAX];
       
        unsigned long  status;                             /* 可以设置由enum ip_conntrack_status中描述的状态 */

        struct  nf_conn  *master;                        /* 如果该连接是某个连接的子连接,则master指向它的主连接 */
        /* Timer function; drops refcnt when it goes off. */
        struct  timer_list  timeout;

        union nf_conntrack_proto proto;                /* 用于保存不同协议的私有数据 */
        /* Extensions */
        struct nf_ct_ext *ext;                        /* 用于扩展结构 */
};
这个结构非常简单,其中最主要的就是tuplehash(跟踪连接双方向数据)和status(记录连接状态),这也连接跟踪最主要的功能。

在status中可以设置的标志,由下面的enum ip_conntrack_status描述,它们可以共存。这些标志设置后就不会再被清除。
enum ip_conntrack_status {
        IPS_EXPECTED_BIT = 0,                /* 表示该连接是个子连接 */
        IPS_SEEN_REPLY_BIT = 1,                /* 表示该连接上双方向上都有数据包了 */
        IPS_ASSURED_BIT = 2,                /* TCP:在三次握手建立完连接后即设定该标志。UDP:如果在该连接上的两个方向都有数据包通过,
                                                                则再有数据包在该连接上通过时,就设定该标志。ICMP:不设置该标志 */

        IPS_CONFIRMED_BIT = 3,                /* 表示该连接已被添加到net->ct.hash表中 */
        IPS_SRC_NAT_BIT = 4,                /*在POSTROUTING处,当替换reply tuple完成时, 设置该标记 */
        IPS_DST_NAT_BIT = 5,                /* 在PREROUTING处,当替换reply tuple完成时, 设置该标记 */
        /* Both together. */
        IPS_NAT_MASK = (IPS_DST_NAT | IPS_SRC_NAT),
        /* Connection needs TCP sequence adjusted. */
        IPS_SEQ_ADJUST_BIT = 6,
        IPS_SRC_NAT_DONE_BIT = 7,        /* 在POSTROUTING处,已被SNAT处理,并被加入到bysource链中,设置该标记 */
        IPS_DST_NAT_DONE_BIT = 8,        /* 在PREROUTING处,已被DNAT处理,并被加入到bysource链中,设置该标记 */
        /* Both together */
        IPS_NAT_DONE_MASK = (IPS_DST_NAT_DONE | IPS_SRC_NAT_DONE),
        IPS_DYING_BIT = 9,                /* 表示该连接正在被释放,内核通过该标志保证正在被释放的ct不会被其它地方再次引用。有了这个标志,当某个连接要被删
                                                          除时,即使它还在net->ct.hash中,也不会再次被引用。*/

        IPS_FIXED_TIMEOUT_BIT = 10,        /* 固定连接超时时间,这将不根据状态修改连接超时时间。通过函数nf_ct_refresh_acct()修改超时时间时检查该标志。 */
        IPS_TEMPLATE_BIT = 11,                /* 由CT target进行设置(这个target只能用在raw表中,用于为数据包构建指定ct,并打上该标志),用于表明这个ct是由CT target创建的 */
};

连接跟踪对该连接上的每个数据包表现为以下几种状态之一,由enum ip_conntrack_info表示,被设置在skb->nfctinfo中。
enum ip_conntrack_info {
IP_CT_ESTABLISHED(0),         /* 表示这个数据包对应的连接在两个方向都有数据包通过,并且这是ORIGINAL初始方向数据包(无论是TCP、UDP、ICMP数据包,
                                                      只要在该连接的两个方向上已有数据包通过,就会将该连接设置为IP_CT_ESTABLISHED状态。不会根据协议中的标志位进行判断,
                                                      例如TCP的SYN等)。但它表示不了这是第几个数据包,也说明不了这个CT是否是子连接。*/

IP_CT_RELATED(1),                /* 表示这个数据包对应的连接还没有REPLY方向数据包,当前数据包是ORIGINAL方向数据包。并且这个连接关联一个已有的连接,
                                                      是该已有连接的子连接,(即status标志中已经设置了IPS_EXPECTED标志,该标志在init_conntrack()函数中设置)。但无法
                                                      判断是第几个数据包(不一定是第一个)*/

IP_CT_NEW(2),                        /* 表示这个数据包对应的连接还没有REPLY方向数据包,当前数据包是ORIGINAL方向数据包,该连接不是子连接。但无法判断是
                                                      第几个数据包(不一定是第一个)*/

IP_CT_IS_REPLY(3),                /* 这个状态一般不单独使用,通常以下面两种方式使用 */
IP_CT_ESTABLISHED + IP_CT_IS_REPLY(3),        /* 表示这个数据包对应的连接在两个方向都有数据包通过,并且这是REPLY应答方向数据包。但它表示不了这是
                                                                               第几个数据包,也说明不了这个CT是否是子连接。*/

IP_CT_RELATED + IP_CT_IS_REPLY(4),                /* 这个状态仅在nf_conntrack_attach()函数中设置,用于本机返回REJECT,例如返回一个ICMP目的不可达报文,
                                                                               或返回一个reset报文。它表示不了这是第几个数据包。*/

IP_CT_NUMBER = IP_CT_IS_REPLY * 2 - 1(5)        /* 可表示状态的总数 */
};

以上就是连接跟踪里最重要的数据结构了,用于跟踪连接、记录状态、并对该连接的每个数据包设置一种状态。

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发表于 2013-05-21 21:08 |显示全部楼层
本帖最后由 pywj777 于 2013-05-21 22:30 编辑

除了上面的主要数据结构外,还有一些辅助数据结构,用于处理不同协议的私有信息、处理子连接、对conntrack进行扩展等。

三层协议(IPv4/IPv6)利用nf_conntrack_proto.c文件中的nf_conntrack_l3proto_register(struct nf_conntrack_l3proto *proto)和nf_conntrack_l3proto_unregister(struct nf_conntrack_l3proto *proto)在nf_ct_l3protos[]数组中注册自己的三层协议处理函数。
a.png

四层协议(TCP/UDP)利用nf_conntrack_proto.c文件中的nf_conntrack_l4proto_register(struct nf_conntrack_l4proto *l4proto)和nf_conntrack_l4proto_unregister(struct nf_conntrack_l4proto *l4proto)在nf_ct_protos[]数组中注册自己的四层协议处理函数。
b.png

处理一个连接的子连接协议,利用nf_conntrack_helper.c文件中的nf_conntrack_helper_register(struct nf_conntrack_helper *me)来注册nf_conntrack_helper结构,和nf_conntrack_expect.c文件中的nf_ct_expect_related_report(struct nf_conntrack_expect *expect, u32 pid, int report)来注册nf_conntrack_expect结构。
c.png

扩展连接跟踪结构(nf_conn)利用nf_conntrack_extend.c文件中的nf_ct_extend_register(struct nf_ct_ext_type *type)和nf_ct_extend_unregister(struct nf_ct_ext_type *type)进行扩展,并修改连接跟踪相应代码来利用这部分扩展功能。
d.png

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发表于 2013-05-21 21:09 |显示全部楼层
本帖最后由 pywj777 于 2013-05-22 00:41 编辑

了解了上面的数据结构,我们下面来看一下nf_conntrack的执行流程以及如何利用这些数据结构的。首先来看一下nf_conntrack模块加载时的初始化流程。

e.png

nf_conntrack的初始化,就是初始化上面提到的那些数据结构,它在内核启动时调用nf_conntrack_standalone_init()函数进行初始化的。初始化完成后,构建出如下图所示的结构图,只是不包含下图中与连接有关的信息(nf_conn和nf_conntrack_expect结构)。

f.png

上图中有三个HASH桶,ct_hash、expect_hash、helper_hash这三个HASH桶大小在初始化时就已确定,后面不能再更改。其中ct_hash、expect_hash可在加载nf_conntrack.ko模块时通过参数hashsize和expect_hashsize进行设定,而helper_hash不能通过参数修改,它的默认值是page/sizeof(helper_hash)。

下面再来看一个当创建子连接时,各个数据结构之间的关系。

g.png

nf_conn和nf_conntrack_expect都有最大个数限制。nf_conn通过全局变量nf_conntrack_max限制,可通过/proc/sys/net/netfilter/nf_conntrack_max文件在运行时修改。nf_conntrack_expect通过全局变量nf_ct_expect_max限制,可通过/proc/sys/net/netfilter/ nf_conntrack_expect_max文件在运行时修改。nf_conntrack_helper没有最大数限制,因为这个是通过注册不同协议的模块添加的,大小取决于动态协议跟踪模块的多少,一般不会很大。


上面两幅数据结构图中,大部分都已介绍过,下面介绍一下netns_ct数据结构,该结构主要用于linux的网络命名空间,表示nf_conntrack在不同的命名空间中都有一套独立的数据信息(这是另一个话题,这里就不再深入讨论了)。
struct netns_ct {
        atomic_t                        count;                                /* 当前连接表中连接的个数 */
        unsigned int                expect_count;                        /* nf_conntrack_helper创建的期待子连接nf_conntrack_expect项的个数 */
        unsigned int                htable_size;                        /* 存储连接(nf_conn)的HASH桶的大小 */
        struct kmem_cache        *nf_conntrack_cachep;                /* 指向用于分配nf_conn结构而建立的高速缓存(slab)对象 */
        struct hlist_nulls_head        *hash;                                /* 指向存储连接(nf_conn)的HASH桶 */
        struct hlist_head                *expect_hash;                        /* 指向存储期待子连接nf_conntrack_expect项的HASH桶 */
        struct hlist_nulls_head        unconfirmed;                        /* 对于一个链接的第一个包,在init_conntrack()函数中会将该包original方向的tuple结构挂入该链,这
                                                                            是因为在此时还不确定该链接会不会被后续的规则过滤掉,如果被过滤掉就没有必要挂入正式的链接
                                                                            跟踪表。在ipv4_confirm()函数中,会将unconfirmed链中的tuple拆掉,然后再将original方向和reply
                                                                                                            方向的tuple挂入到正式的链接跟踪表中,即init_net.ct.hash中,这是因为到达ipv4_confirm()函数时,
                                                                            应经在钩子NF_IP_POST_ROUTING处了,已经通过了前面的filter表。
                                                                            通过cat  /proc/net/nf_conntrack显示连接,是不会显示该链中的连接的。但总的连接个数(net->ct.count)
                                                                            包含该链中的连接。
                                                                            当注销l3proto、l4proto、helper、nat等资源或在应用层删除所有连接(conntrack -F)时,除了释放
                                                                            confirmed连接(在net->ct.hash中的连接)的资源,还要释放unconfirmed连接(即在该链中的连接)
                                                                            的资源。*/

        struct hlist_nulls_head        dying;                                /* 释放连接时,通告DESTROY事件失败的ct被放入该链中,并设置定时器,等待下次通告。
                                                                            通过cat  /proc/net/nf_conntrack显示连接,是不会显示该链中的连接的。但总的连接个数(net->ct.count)
                                                                            包含该链中的连接。
                                                                            当注销连接跟踪模块时,同时要清除正再等待被释放的连接(即该链中的连接)*/

        struct ip_conntrack_stat        __percpu *stat;                        /* 连接跟踪过程中的一些状态统计,每个CPU一项,目的是为了减少锁 */
        int                        sysctl_events;                        /* 是否开启连接事件通告功能 */
        unsigned int                sysctl_events_retry_timeout;        /* 通告失败后,重试通告的间隔时间,单位是秒 */
        int                        sysctl_acct;                        /* 是否开启每个连接数据包统计功能 */
        int                        sysctl_checksum;
        unsigned int                sysctl_log_invalid;                 /* Log invalid packets */
#ifdef CONFIG_SYSCTL
        struct ctl_table_header        *sysctl_header;
        struct ctl_table_header        *acct_sysctl_header;
        struct ctl_table_header        *event_sysctl_header;
#endif
        int                        hash_vmalloc;                        /* 存储连接(nf_conn)的HASH桶是否是使用vmalloc()进行分配的 */
        int                        expect_vmalloc;                        /* 存储期待子连接nf_conntrack_expect项的HASH桶是否是使用vmalloc()进行分配的 */
        char                        *slabname;                        /* 用于分配nf_conn结构而建立的高速缓存(slab)对象的名字 */
};

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发表于 2013-05-21 21:10 |显示全部楼层
本帖最后由 pywj777 于 2013-05-22 00:00 编辑

从nf_conntrack的框架来看,它可用于跟踪任何三层和四协议的连接,但目前在三层协议只实现了IPv4和IPv6的连接跟踪,下面我们以IPv4为例,介绍一下该协议是如何利用nf_conntrack框架和netfilter实现连接跟踪的。有关netfilter框架,可参考我的另一个帖子
linux-2.6.35.6内核netfilter框架

首先介绍一下IPv4协议连接跟踪模块的初始化。

Ipv4连接跟踪模块注册了自己的3层协议,和IPv4相关的三个4层协议TCP、UDP、ICMP。注册后的结构图如下图所示:

h.png

在netfilter框架中利用nf_register_hook(struct nf_hook_ops *reg)、nf_unregister_hook(struct nf_hook_ops *reg)函数注册自己的钩子项,调用nf_conntrack_in()函数来建立相应连接。

i.png

  • 这样数据包就会经过ipv4注册的钩子项,并调用nf_conntrack_in()函数建立连接表项,连接表项中的tuple由ipv4注册的3/4层协议处理函数构建。
  • ipv4_conntrack_in() 挂载在NF_IP_PRE_ROUTING点上。该函数主要功能是创建链接,即创建struct nf_conn结构,同时填充struct nf_conn中的一些必要的信息,例如链接状态、引用计数、helper结构等。
  • ipv4_confirm() 挂载在NF_IP_POST_ROUTING和NF_IP_LOCAL_IN点上。该函数主要功能是确认一个链接。对于一个新链接,在ipv4_conntrack_in()函数中只是创建了struct nf_conn结构,但并没有将该结构挂载到链接跟踪的Hash表中,因为此时还不能确定该链接是否会被NF_IP_FORWARD点上的钩子函数过滤掉,所以将挂载到Hash表的工作放到了ipv4_confirm()函数中。同时,子链接的helper功能也是在该函数中实现的。
  • ipv4_conntrack_local() 挂载在NF_IP_LOCAL_OUT点上。该函数功能与ipv4_conntrack_in()函数基本相同,但其用来处理本机主动向外发起的链接。
  • nf_conntrack_ipv4_compat_init() --> register_pernet_subsys() --> ip_conntrack_net_init() 创建/proc文件ip_conntrack和ip_conntrack_expect

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发表于 2013-05-21 21:11 |显示全部楼层
本帖最后由 pywj777 于 2013-05-22 18:59 编辑

如上面所示,IPv4连接跟踪模块已初始化完成,下面我们来看一下它创建连接的流程图。上图中连接的建立主要由三个函数来完成,即ipv4_conntrack_in(),ipv4_confirm()与ipv4_conntrack_local()。其中ipv4_conntrack_in()与ipv4_conntrack_local()都是通过调用函数nf_conntrack_in()来实现的,所以下面我们主要关注nf_conntrack_in()与ipv4_confirm()这两个函数。nf_conntrack_in()函数主要完成创建链接、添加链接的扩展结构(例如helper, acct结构)、设置链接状态等。ipv4_confirm()函数主要负责确认链接(即将链接挂入到正式的链接表中)、执行helper函数、启动链接超时定时器等。另外还有一个定时器函数death_by_timeout(), 该函数负责链接到期时删除该链接。

nf_conntrack_in()函数流程图
j.png

ipv4_confirm()函数流程图
k.png

death_by_timeout()函数流程图
l.png
上图中有一点需要说明,由于skb会引用nf_conn,同时会增加它的引用计数,所以当skb被释放时,也要释放nf_conn的引用计数,并且在nf_conn引用计数为0时,要释放全部资源。


当数据包经过nf_conntrack_in()和ipv4_confirm()函数处理流程后,就会建立起3楼第二幅结构图所示的连接nf_conn。同时这两个函数已经包含了子连接的处理流程,即流程图中help和exp的处理。子连接建立后的结构图如3楼第三幅结构图,主链接与子连接通过helper和expect关联起来。


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发表于 2013-05-21 21:12 |显示全部楼层
本帖最后由 pywj777 于 2013-05-22 19:50 编辑

连接跟踪到此就介绍完了,下面介绍IPv4基于nf_conntrack框架适合实现NAT转换的。先介绍IPv4-NAT初始化的资源,然后处理流程。

IPv4-NAT连接跟踪相关部分通过函数nf_nat_init()初始化
  • 调用nf_ct_extend_register() 注册一个连接跟踪的扩展功能。
    m.png
  • 调用register_pernet_subsys() --> nf_nat_net_init() 创建net->ipv4.nat_bysource的HASH表,大小等于net->ct.htable_size。
  • 初始化nf_nat_protos[]数组,为TCP、UDP、ICMP协议指定专用处理结构,其它协议都指向默认处理结构。
    n.png
  • 为nf_conntrack_untracked连接设置IPS_NAT_DONE_MASK标志。
  • 将NAT模块的全局变量l3proto指向IPV4协议的nf_conntrack_l3proto结构。
  • 设置全局指针nf_nat_seq_adjust_hook指向nf_nat_seq_adjust()函数。
  • 设置全局指针nfnetlink_parse_nat_setup_hook指向nfnetlink_parse_nat_setup()函数。
  • 设置全局指针nf_ct_nat_offset指向nf_nat_get_offset()函数。


IPv4-NAT功能的iptables部分通过函数nf_nat_standalone_init()初始化
  • 调用nf_nat_rule_init() --> nf_nat_rule_net_init()在iptables中注册一个NAT表(通过ipt_register_table()函数,参考另一个帖子iptables
  • 调用 nf_nat_rule_init() 注册SNAT target和DNAT target(通过xt_register_target()函数)
    o.png
  • 调用nf_register_hooks() 挂载NAT的HOOK函数,橙色部分为NAT挂载的HOOK函数(参考另一个帖子netfilter
    p.png



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发表于 2013-05-21 21:13 |显示全部楼层
本帖最后由 pywj777 于 2013-05-22 20:14 编辑

根据上面介绍,可以看到IPv4-NAT的主要是通过nf_nat_fn()钩子函数处理的,下面我就来看看nf_nat_fn()函数的处理流程。
q.png

针对上图中的nf_nat_setup_info()函数进一步描述
r.png

下面对NAT转换算法中重要部分做一些文字说明
  • 每个ct在第一个包就会做好snat与dnat, nat的信息全放在reply tuple中,orig tuple不会被改变。一旦第一个包建立好nat信息后,后续再也不会修改tuple内容了。
  • orig tuple中的地址信息与reply tuple中的地址信息就是原始数据包的信息。例如对A->B数据包同时做snat与dnat,PREROUTING处B被dnat到D,POSTROUTING处A被snat到C。则ct的内容是:  A->B | D->C,  A->B说明了orig方向上数据包刚到达墙时的地址内容,D->C说明reply方向上数据包刚到达墙时的地址内容。
  • 在代码中有很多!dir操作,原理是: 当为了反向的数据包做事情的时候就取反向tuple的数据,这样才能保证NAT后的tuple信息被正确使用。
  • bysource链中链接了所有CT(做过NAT和未做过NAT),通过ct->nat->bysource,HASH值的计算使用的是CT的orig tuple。其作用是,当为一个新连接做SNAT,需要得到地址映射时,首先对该链进行查找,查找此源IP、协议和端口号是否已经做过了映射。如果做过的话,就需要在SNAT转换时,映射为相同的源IP和端口号。为什么要这么做呢?因为对于UDP来说,有些协议可能会用相同端口和同一主机不同的端口(或不同的主机)进行通信。此时,由于目的地不同,原来已有的映射不可使用,需要一个新的连接。但为了保证通信的的正确性,此时,就要映射为相同的源IP和端口号。其实就是为NAT的打洞服务的。所以bysource就是以源IP、协议和端口号为hash值的一个表,这样在做snat时保证相同的ip+port影射到相同的ip+port。
  • IP_NAT_RANGE_PROTO_RANDOM指的是做nat时,当计算端口时,如果没有此random标志,则会先使用原始得tuple中的端口试一下看是否可用,如果可用就使用该原始端口作为nat后的端口, 即尽量保证转换后的端口与转换前的端口保持一致。如果不可用,再根据nat的端口算法计算出一个端口。 如果有此标记,则直接根据端口算法计算出端口。
  • 第一个包之后,ct的两个方向的tuple内容就固定了,所有的nat操作都必须在第一个包就完成。所以会有daddr = &ct->tuplehash[!dir].tuple.dst.u3;这样的操作。
  • IPS_SRC_NAT与IPS_DST_NAT,如果被设置,表示经过了NAT,并且ct中的tuple被做过SNAT或DNAT。
  • 数据包永远都是在PREROUTING链做目的地址和目的端口转换,在POSTROUTING链做原地址和原端口转换。是否要做NAT转换则要根数据包方向(dir)和NAT标志(IPS_SRC_NAT或IPS_DST_NAT)来判断。
    在PREROUTING链上--->数据包是original方向、并且连接上设置IPS_DST_NAT标志,或数据包是reply方向、并且连接上设置IPS_SRC_NAT标志,则做DNAT转换。
    在POSTROUTING链上--->数据包是original方向、并且连接上设置IPS_SRC_NAT标志,或数据包是reply方向、并且连接上设置IPS_DST_NAT标志,则做SNAT转换。
  • IPS_DST_NAT_DONE_BIT与IPS_SRC_NAT_DONE_BIT,表示该ct进入过NAT模块,已经进行了源或者目的NAT判断,但并不表示ct中的tuple被修改过。
  • 源目的nat都是在第一个包就判断完成的,假设先添加了snat策略,第一个包通过,这时又添加了dnat策略, 第二个包到来时是不会匹配dnat策略的 。
  • 对于一个ct,nf_nat_setup_info函数最多只能进入2次,第一次DNAT,第二次SNAT。在nf_nat_follow_master函数中,第一次SNAT,第二次DNAT。

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发表于 2013-05-21 21:14 |显示全部楼层
本帖最后由 pywj777 于 2013-05-22 21:00 编辑

下面介绍有子连接的NAT实现。有两个关键点:1.主链接能正确的构建出NAT后的expect来识别子连接。2.能够修改主链接数据通道的信息为NAT后的信息。这两点都在动态协议的help中完成,下面我们来看一下它的流程图:
s.png


下面针对有无子连接的NAT做一下对比

无子连接的NAT
  • 一个ct用于跟踪一个连接的双方向数据,ct->orig_tuple用于跟踪初始方向数据,ct->reply_tuple用于跟踪应答方向数据。当根据初始方向数据构建ct->orig_tuple时,同时要构建出ct->reply_tuple,用于识别同一连接上应答方向数据。
  • 如果初始方向的数据在通过防火墙后被做了NAT转换,为识别出NAT数据的应答数据包,则对ct->reply_tuple也要做NAT转换。同时ct上做好相应NAT标记。
  • 因此,上面的信息在初始方向第一个数据包通过后,就要求全部建立好,并且不再改变。
  • 一个连接上不同方向的数据,都有相对应的tuple(orig_tuple和reply_tuple),所以该连接后续数据都将被识别出来。如果ct上有NAT标记,则根据要去往方向(即另一个方向)的tuple对数据做NAT转换。所以会有ct->tuplehash[!dir].tuple这样的操作。

有子连接的NAT
  • 子连接是由主连接构建的expect项识别出来的。
  • help用于构建expect项,它期待哪个方向的连接,则用那个方向的tuple和数据包中数据通道信息构建expect项。例如期待和当前数据包相反方向的连接,则用相反方向的tuple中的信息(ct->tuplehash[!dir].tuple)。调用help时,NAT转换都已完成(tuple中都包含有正确的识别各自方向的信息),所以这时所使用的信息都是正确和所期望的信息。
  • 如果子连接还可能有子连接,则构建expect项时,初始化一个helper结构,并赋值给expect->helper指针。
  • 如果该连接已被做了NAT转换,则对数据包中数据通道信息也要做NAT转换。这个工作是在help中完成的。同时,为保证子连接与主连接做相同的NAT,要为expect->expectfn()指针初始化一个函数,用于对子连接做NAT转换。
  • 在新建一个连接时,如果匹配上某个expect项,则说明该连接是子连接。这时要根据expect项中信息对子连接做下面两件事:
    如果expect->helper指针不为空,则为该子连接关联expect指定的help项。
    如果expect->expectfn()指针不为空,这调用指针指向的函数,对子连接做NAT转换。这样后面NAT模块就会根据子连接中信息对子连接数据做NAT转换。


(完)

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发表于 2013-05-21 21:38 |显示全部楼层
顶一下,iptable那篇图画得很好。

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发表于 2013-05-21 21:58 |显示全部楼层
回复 9# MoWaters


感谢支持,这样我就更有动力了 。   
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