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Netfilter 连接跟踪与状态检测的实现 [复制链接]

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发表于 2006-08-21 15:41 |显示全部楼层
作者:九贱
www.skynet.org.cn
原创,欢迎转载,转载,请注明出处

内核版本:2.6.12

本文只是一部份,详细分析了连接跟踪的基本实现,对于ALG部份,还没有写,在整理笔记,欢迎大家提意见,批评指正。

1.什么是连接跟踪
连接跟踪(CONNTRACK),顾名思义,就是跟踪并且记录连接状态。Linux为每一个经过网络堆栈的数据包,生成一个新的连接记录项(Connection entry)。此后,所有属于此连接的数据包都被唯一地分配给这个连接,并标识连接的状态。连接跟踪是防火墙模块的状态检测的基础,同时也是地址转换中实现SNAT和DNAT的前提。
那么Netfilter又是如何生成连接记录项的呢?每一个数据,都有“来源”与“目的”主机,发起连接的主机称为“来源”,响应“来源”的请求的主机即为目的,所谓生成记录项,就是对每一个这样的连接的产生、传输及终止进行跟踪记录。由所有记录项产生的表,即称为连接跟踪表。

2.连接跟踪表
Netfilter使用一张连接跟踪表,来描述整个连接状态,这个表在实现算法上采用了hash算法。我们先来看看这个hash 表的实现。
整个hash表用全局指针ip_conntrack_hash 指针来描述,它定义在ip_conntrack_core.c中:
struct list_head *ip_conntrack_hash;

这个hash表的大小是有限制的,表的大小由ip_conntrack_htable_size 全局变量决定,这个值,用户态可以在模块插入时传递,默认是根据内存大小计算出来的。
        每一个hash节点,同时又是一条链表的首部,所以,连接跟踪表就由ip_conntrack_htable_size 条链表构成,整个连接跟踪表大小使用全局变量ip_conntrack_max描述,与hash表的关系是ip_conntrack_max = 8 * ip_conntrack_htable_size。
链表的每个节点,都是一个struct ip_conntrack_tuple_hash 类型:
  1. /* Connections have two entries in the hash table: one for each way */
  2. struct ip_conntrack_tuple_hash
  3. {
  4.         struct list_head list;

  5.         struct ip_conntrack_tuple tuple;
  6. };
复制代码

这个结构有两个成员,list 成员用于组织链表。多元组(tuple) 则用于描述具体的数据包。
每个数据包最基本的要素,就是“来源”和“目的”,从Socket套接字角度来讲,连接两端用“地址+端口”的形式来唯一标识一个连接(对于没有端口的协议,如ICMP,可以使用其它办法替代),所以,这个数据包就可以表示为“来源地址/来源端口+目的地址/目的端口”,Netfilter用结构struct ip_conntrack_tuple 结构来封装这个“来源”和“目的”,封装好的struct ip_conntrack_tuple结构节点在内核中就称为“tuple”。最终实现“封装”,就是根据来源/目的地址、端口这些要素,来进行一个具体网络封包到tuple的转换。结构定义如下:

  1. /* The protocol-specific manipulable parts of the tuple: always in
  2.    network order! */
  3. union ip_conntrack_manip_proto
  4. {
  5.         /* Add other protocols here. */
  6.         u_int16_t all;

  7.         struct {
  8.                 u_int16_t port;
  9.         } tcp;
  10.         struct {
  11.                 u_int16_t port;
  12.         } udp;
  13.         struct {
  14.                 u_int16_t id;
  15.         } icmp;
  16.         struct {
  17.                 u_int16_t port;
  18.         } sctp;
  19. };
复制代码

  1. /* The manipulable part of the tuple. */
  2. struct ip_conntrack_manip
  3. {
  4.         u_int32_t ip;
  5.         union ip_conntrack_manip_proto u;
  6. };
复制代码

  1. /* This contains the information to distinguish a connection. */
  2. struct ip_conntrack_tuple
  3. {
  4.         struct ip_conntrack_manip src;

  5.         /* These are the parts of the tuple which are fixed. */
  6.         struct {
  7.                 u_int32_t ip;
  8.                 union {
  9.                         /* Add other protocols here. */
  10.                         u_int16_t all;

  11.                         struct {
  12.                                 u_int16_t port;
  13.                         } tcp;
  14.                         struct {
  15.                                 u_int16_t port;
  16.                         } udp;
  17.                         struct {
  18.                                 u_int8_t type, code;
  19.                         } icmp;
  20.                         struct {
  21.                                 u_int16_t port;
  22.                         } sctp;
  23.                 } u;

  24.                 /* The protocol. */
  25.                 u_int8_t protonum;

  26.                 /* The direction (for tuplehash) */
  27.                 u_int8_t dir;
  28.         } dst;
  29. };
复制代码


struct ip_conntrack_tuple 中仅包含了src、dst两个成员,这两个成员基本一致:包含ip以及各个协议的端口,值得注意的是,dst成员中有一个dir成员,dir是direction 的缩写,标识一个连接的方向,后面我们会看到它的用法。

tuple 结构仅仅是一个数据包的转换,并不是描述一条完整的连接状态,内核中,描述一个包的连接状态,使用了struct ip_conntrack 结构,可以在ip_conntrack.h中看到它的定义:
  1. struct ip_conntrack
  2. {
  3.         ……
  4.         /* These are my tuples; original and reply */
  5.         struct ip_conntrack_tuple_hash tuplehash[IP_CT_DIR_MAX];
  6. };
复制代码


这里仅仅是分析hash表的实现,所以,我们仅需注意struct ip_conntrack结构的最后一个成员tuplehash,它是一个struct ip_conntrack_tuple_hash 类型的数组,我们前面说了,该结构描述链表中的节点,这个数组包含“初始”和“应答”两个成员(tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL]和tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY]),所以,当一个数据包进入连接跟踪模块后,先根据这个数据包的套接字对转换成一个“初始的”tuple,赋值给tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL],然后对这个数据包“取反”,计算出“应答”的tuple,赋值给tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY],这样,一条完整的连接已经跃然纸上了。
最后一要注意的问题,就是对于每一条连接,寻找链表在hash表的入口,也就是如计算hash值。我们关心的是一条连接,连接是由“请求”和“应答”的数据包组成,数据包会被转化成tuple,所以,hash值就是根据tuple,通过一定的hash算法实现,这样,整个hash表如下图所示:
         

如图,小结一下:
n        整个hash表用ip_conntrack_hash 指针数组来描述,它包含了ip_conntrack_htable_size个元素,用户态可以在模块插入时传递,默认是根据内存大小计算出来的;
n        整个连接跟踪表的大小使用全局变量ip_conntrack_max描述,与hash表的关系是ip_conntrack_max = 8 * ip_conntrack_htable_size;
n        hash链表的每一个节点是一个struct ip_conntrack_tuple_hash结构,它有两个成员,一个是list,一个是tuple;
n        Netfilter将每一个数据包转换成tuple,再根据tuple计算出hash值,这样,就可以使用ip_conntrack_hash[hash_id]找到hash表中链表的入口,并组织链表;
n        找到hash表中链表入口后,如果链表中不存在此“tuple”,则是一个新连接,就把tuple插入到链表的合适位置;
n        图中两个节点tuple[ORIGINAL]和tuple[REPLY],虽然是分开的,在两个链表当中,但是如前所述,它们同时又被封装在ip_conntrack结构的tuplehash数组中,这在图中,并没有标注出来;
n        链表的组织采用的是双向链表,上图中没有完整表示出来;

        当然,具体的实现要稍微麻烦一点,主要体现在一些复杂的应用层协议上来,例如主动模式下的FTP协议,服务器在连接建立后,会主动打开高端口与客户端进行通讯,这样,由于端口变换了,我们前面说的连接表的实现就会遇到麻烦。Netfilter为这些协议提供了一个巧秒的解决办法,我们在本章中,先分析连接跟踪的基本实现,然后再来分析Netfilter对这些特殊的协议的支持的实现。

3.连接跟踪的初始化

3.1 初始化函数
ip_conntrack_standalone.c 是连接跟踪的主要模块:
  1. static int __init init(void)
  2. {
  3.         return init_or_cleanup(1);
  4. }
复制代码


初始化函数进一步调用init_or_cleanup() 进行模块的初始化,它主要完成hash表的初始化等三个方面的工作:

  1. static int init_or_cleanup(int init)
  2. {
  3.         /*初始化连接跟踪的一些变量、数据结构,如初始化连接跟踪表的大小,Hash表的大小等*/
  4.         ret = ip_conntrack_init();
  5.         if (ret < 0)
  6.                 goto cleanup_nothing;

  7. /*创建proc 文件系统的对应节点*/
  8. #ifdef CONFIG_PROC_FS
  9.         ……
  10. #endif

  11. /*为连接跟踪注册Hook */
  12.         ret = nf_register_hook(&ip_conntrack_defrag_ops);
  13.         if (ret < 0) {
  14.                 printk("ip_conntrack: can't register pre-routing defrag hook.\n");
  15.                 goto cleanup_proc_stat;
  16.         }
  17.         ……
  18. }
复制代码


3.2 ip_conntrack_init

ip_conntrack_init 函数用于初始化连接跟踪的包括hash表相关参数在内一些重要的变量:
  1. /*用户态可以在模块插入的时候,可以使用hashsize参数,指明hash 表的大小*/
  2. static int hashsize;
  3. module_param(hashsize, int, 0400);

  4. int __init ip_conntrack_init(void)
  5. {
  6.         unsigned int i;
  7.         int ret;

  8.         /* 如果模块指明了hash表的大小,则使用指定值,否则,根据内存的大小,来计算一个默认值. ,hash表的大小,是使用全局变量ip_conntrack_htable_size 来描述*/
  9.         if (hashsize) {
  10.                 ip_conntrack_htable_size = hashsize;
  11.         } else {
  12.                 ip_conntrack_htable_size
  13.                         = (((num_physpages << PAGE_SHIFT) / 16384)
  14.                            / sizeof(struct list_head));
  15.                 if (num_physpages > (1024 * 1024 * 1024 / PAGE_SIZE))
  16.                         ip_conntrack_htable_size = 8192;
  17.                 if (ip_conntrack_htable_size < 16)
  18.                         ip_conntrack_htable_size = 16;
  19.         }

  20. /*根据hash表的大小,计算最大的连接跟踪表数*/
  21.         ip_conntrack_max = 8 * ip_conntrack_htable_size;

  22.         printk("ip_conntrack version %s (%u buckets, %d max)"
  23.                " - %Zd bytes per conntrack\n", IP_CONNTRACK_VERSION,
  24.                ip_conntrack_htable_size, ip_conntrack_max,
  25.                sizeof(struct ip_conntrack));
  26.        
  27. /*注册socket选项*/
  28.         ret = nf_register_sockopt(&so_getorigdst);
  29.         if (ret != 0) {
  30.                 printk(KERN_ERR "Unable to register netfilter socket option\n");
  31.                 return ret;
  32.         }

  33.         /* 初始化内存分配标识变量 */
  34.         ip_conntrack_vmalloc = 0;

  35.         /*为hash表分配连续内存页*/
  36.         ip_conntrack_hash
  37.                 =(void*)__get_free_pages(GFP_KERNEL,
  38.                                          get_order(sizeof(struct list_head)
  39.                                                    *ip_conntrack_htable_size));
  40.         /*分配失败,尝试调用vmalloc重新分配*/
  41. if (!ip_conntrack_hash) {
  42.                 ip_conntrack_vmalloc = 1;
  43.                 printk(KERN_WARNING "ip_conntrack: falling back to vmalloc.\n");
  44.                 ip_conntrack_hash = vmalloc(sizeof(struct list_head)
  45.                                             * ip_conntrack_htable_size);
  46.         }
  47.         /*仍然分配失败*/
  48.         if (!ip_conntrack_hash) {
  49.                 printk(KERN_ERR "Unable to create ip_conntrack_hash\n");
  50.                 goto err_unreg_sockopt;
  51.         }

  52.         ip_conntrack_cachep = kmem_cache_create("ip_conntrack",
  53.                                                 sizeof(struct ip_conntrack), 0,
  54.                                                 0, NULL, NULL);
  55.         if (!ip_conntrack_cachep) {
  56.                 printk(KERN_ERR "Unable to create ip_conntrack slab cache\n");
  57.                 goto err_free_hash;
  58.         }

  59.         ip_conntrack_expect_cachep = kmem_cache_create("ip_conntrack_expect",
  60.                                         sizeof(struct ip_conntrack_expect),
  61.                                         0, 0, NULL, NULL);
  62.         if (!ip_conntrack_expect_cachep) {
  63.                 printk(KERN_ERR "Unable to create ip_expect slab cache\n");
  64.                 goto err_free_conntrack_slab;
  65.         }

  66.         /* Don't NEED lock here, but good form anyway. */
  67.         WRITE_LOCK(&ip_conntrack_lock);
  68.        
  69. /* 注册协议。对不同协议,连接跟踪记录的参数不同,所以不同的协议定义了不同的 ip_conntrack_protocol结构来处理与协议相关的内容。这些结构被注册到一个全局的链表中,在使用时根据协议去查找,并调用相应的处理函数来完成相应的动作。*/
  70.         for (i = 0; i < MAX_IP_CT_PROTO; i++)
  71.                 ip_ct_protos[i] = &ip_conntrack_generic_protocol;
  72.         ip_ct_protos[IPPROTO_TCP] = &ip_conntrack_protocol_tcp;
  73.         ip_ct_protos[IPPROTO_UDP] = &ip_conntrack_protocol_udp;
  74.         ip_ct_protos[IPPROTO_ICMP] = &ip_conntrack_protocol_icmp;
  75.         WRITE_UNLOCK(&ip_conntrack_lock);
  76.        
  77.         /*初始化hash表*/
  78.         for (i = 0; i < ip_conntrack_htable_size; i++)
  79.                 INIT_LIST_HEAD(&ip_conntrack_hash[i]);

  80.         /* For use by ipt_REJECT */
  81.         ip_ct_attach = ip_conntrack_attach;

  82.         /* Set up fake conntrack:
  83.             - to never be deleted, not in any hashes */
  84.         atomic_set(&ip_conntrack_untracked.ct_general.use, 1);
  85.         /*  - and look it like as a confirmed connection */
  86.         set_bit(IPS_CONFIRMED_BIT, &ip_conntrack_untracked.status);

  87.         return ret;

  88. err_free_conntrack_slab:
  89.         kmem_cache_destroy(ip_conntrack_cachep);
  90. err_free_hash:
  91.         free_conntrack_hash();
  92. err_unreg_sockopt:
  93.         nf_unregister_sockopt(&so_getorigdst);

  94.         return -ENOMEM;
  95. }
复制代码


在这个函数中,有两个重点的地方值得注意,一个是hash表的相关变量的初始化、内存空间的分析等等,另一个是协议的注册。
        连接跟踪由于针对每种协议的处理,都有些细微不同的地方,举个例子,我们前面讲到数据包至tuple的转换,TCP的转换与ICMP的转换肯定不同的,因为ICMP连端口的概念也没有,所以,对于每种协议的一些特殊处理的函数,需要进行封装,struct ip_conntrack_protocol 结构就实现了这一封装,在初始化工作中,针对最常见的TCP、UDP和ICMP协议,定义了ip_conntrack_protocol_tcp、ip_conntrack_protocol_udp和ip_conntrack_protocol_icmp三个该类型的全局变量,初始化函数中,将它们封装至ip_ct_protos 数组,这些,在后面的数据包处理后,就可以根据包中的协议值,使用ip_ct_protos[协议值],找到注册的协议节点,就可以方便地调用协议对应的处理函数了,我们在后面将看到这一调用过程。

3.2        钩子函数的注册
init_or_cleanup 函数在创建/proc文件系统完成后,会调用nf_register_hook 函数注册钩子,进行连接跟踪,按优先级和Hook不同,注册了多个钩子:
  1.         ret = nf_register_hook(&ip_conntrack_defrag_ops);
  2.         if (ret < 0) {
  3.                 printk("ip_conntrack: can't register pre-routing defrag hook.\n");
  4.                 goto cleanup_proc_stat;
  5.         }
  6.         ret = nf_register_hook(&ip_conntrack_defrag_local_out_ops);
  7.         if (ret < 0) {
  8.                 printk("ip_conntrack: can't register local_out defrag hook.\n");
  9.                 goto cleanup_defragops;
  10.         }
  11.         ……
复制代码


整个Hook注册好后,如下图所示:


上图中,粗黑体标识函数就是连接跟踪注册的钩子函数,除此之外,用于处理分片包和处理复杂协议的钩子函数在上图中没有标识出来。处理分片包的钩子用于重组分片,用于保证数据在进入连接跟踪模块不会是一个分片数据包。例如,在数据包进入NF_IP_PRE_ROUTING Hook点,主要的连接跟踪函数是ip_conntrack_in,然而,在它之前,还注册了ip_conntrack_defrag,用于处理分片数据包:

  1. static unsigned int ip_conntrack_defrag(unsigned int hooknum,
  2.                                         struct sk_buff **pskb,
  3.                                         const struct net_device *in,
  4.                                         const struct net_device *out,
  5.                                         int (*okfn)(struct sk_buff *))
  6. {
  7.         /* Gather fragments. */
  8.         if ((*pskb)->nh.iph->frag_off & htons(IP_MF|IP_OFFSET)) {
  9.                 *pskb = ip_ct_gather_frags(*pskb,
  10.                                            hooknum == NF_IP_PRE_ROUTING ?
  11.                                            IP_DEFRAG_CONNTRACK_IN :
  12.                                            IP_DEFRAG_CONNTRACK_OUT);
  13.                 if (!*pskb)
  14.                         return NF_STOLEN;
  15.         }
  16.         return NF_ACCEPT;
  17. }
复制代码


对于我们本章的分析而言,主要是以“Linux做为一个网关主机,转发过往数据”为主线,更多关注的是在NF_IP_PRE_ROUTING和NF_IP_POSTROUTING两个Hook点上注册的两个钩子函数ip_conntrack_in和ip_refrag(这个函数主要执行的是ip_confirm函数)。
        钩子的注册的另一个值得注意的小问题,就是钩子函数的优先级,NF_IP_PRE_ROUTING上的优先级是NF_IP_PRI_CONNTRACK ,意味着它的优先级是很高的,这也意味着每个输入数据包首先被传输到连接跟踪模块,才会进入其它优先级较低的模块。同样地,NF_IP_POSTROUTING上的优先级为NF_IP_PRI_CONNTRACK_CONFIRM,优先级是很低的,也就是说,等到其它优先级高的模块处理完成后,才会做最后的处理,然后将数据包送出去。

4.ip_conntrack_in

数据包进入Netfilter后,会调用ip_conntrack_in函数,以进入连接跟踪模块,ip_conntrack_in 主要完成的工作就是判断数据包是否已在连接跟踪表中,如果不在,则为数据包分配ip_conntrack,并初始化它,然后,为这个数据包设置连接状态。

  1. /* Netfilter hook itself. */
  2. unsigned int ip_conntrack_in(unsigned int hooknum,
  3.                              struct sk_buff **pskb,
  4.                              const struct net_device *in,
  5.                              const struct net_device *out,
  6.                              int (*okfn)(struct sk_buff *))
  7. {
  8.         struct ip_conntrack *ct;
  9.         enum ip_conntrack_info ctinfo;
  10.         struct ip_conntrack_protocol *proto;
  11.         int set_reply;
  12.         int ret;

  13.         /* 判断当前数据包是否已被检查过了 */
  14.         if ((*pskb)->nfct) {
  15.                 CONNTRACK_STAT_INC(ignore);
  16.                 return NF_ACCEPT;
  17.         }

  18. /* 分片包当会在前一个Hook中被处理,事实上,并不会触发该条件 */
  19.         if ((*pskb)->nh.iph->frag_off & htons(IP_OFFSET)) {
  20.                 if (net_ratelimit()) {
  21.                 printk(KERN_ERR "ip_conntrack_in: Frag of proto %u (hook=%u)\n",
  22.                        (*pskb)->nh.iph->protocol, hooknum);
  23.                 }
  24.                 return NF_DROP;
  25.         }

  26. /* 将当前数据包设置为未修改 */
  27.         (*pskb)->nfcache |= NFC_UNKNOWN;

  28. /*根据当前数据包的协议,查找与之相应的struct ip_conntrack_protocol结构*/
  29.         proto = ip_ct_find_proto((*pskb)->nh.iph->protocol);

  30.         /* 没有找到对应的协议. */
  31.         if (proto->error != NULL
  32.             && (ret = proto->error(*pskb, &ctinfo, hooknum)) <= 0) {
  33.                 CONNTRACK_STAT_INC(error);
  34.                 CONNTRACK_STAT_INC(invalid);
  35.                 return -ret;
  36.         }

  37. /*在全局的连接表中,查找与当前包相匹配的连接结构,返回的是struct ip_conntrack *类型指针,它用于描述一个数据包的连接状态*/
  38.         if (!(ct = resolve_normal_ct(*pskb, proto,&set_reply,hooknum,&ctinfo))) {
  39.                 /* Not valid part of a connection */
  40.                 CONNTRACK_STAT_INC(invalid);
  41.                 return NF_ACCEPT;
  42.         }

  43.         if (IS_ERR(ct)) {
  44.                 /* Too stressed to deal. */
  45.                 CONNTRACK_STAT_INC(drop);
  46.                 return NF_DROP;
  47.         }

  48.         IP_NF_ASSERT((*pskb)->nfct);

  49. /*Packet函数指针,为数据包返回一个判断,如果数据包不是连接中有效的部分,返回-1,否则返回NF_ACCEPT。*/
  50.         ret = proto->packet(ct, *pskb, ctinfo);
  51.         if (ret < 0) {
  52.                 /* Invalid: inverse of the return code tells
  53.                  * the netfilter core what to do*/
  54.                 nf_conntrack_put((*pskb)->nfct);
  55.                 (*pskb)->nfct = NULL;
  56.                 CONNTRACK_STAT_INC(invalid);
  57.                 return -ret;
  58.         }

  59. /*设置应答状态标志位*/
  60.         if (set_reply)
  61.                 set_bit(IPS_SEEN_REPLY_BIT, &ct->status);

  62.         return ret;
  63. }
复制代码


在初始化的时候,我们就提过,连接跟踪模块将所有支持的协议,都使用struct ip_conntrack_protocol 结构封装,注册至全局数组ip_ct_protos,这里首先调用函数ip_ct_find_proto根据当前数据包的协议值,找到协议注册对应的模块。然后调用resolve_normal_ct 函数进一步处理。

[ 本帖最后由 独孤九贱 于 2006-8-22 08:48 编辑 ]

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发表于 2006-08-21 15:41 |显示全部楼层
5.resolve_normal_ct
        resolve_normal_ct 函数是连接跟踪中最重要的函数之一,它的主要功能就是判断数据包在连接跟踪表是否存在,如果不存在,则为数据包分配相应的连接跟踪节点空间并初始化,然后设置连接状态:

  1. /* On success, returns conntrack ptr, sets skb->nfct and ctinfo */
  2. static inline struct ip_conntrack *
  3. resolve_normal_ct(struct sk_buff *skb,
  4.                   struct ip_conntrack_protocol *proto,
  5.                   int *set_reply,
  6.                   unsigned int hooknum,
  7.                   enum ip_conntrack_info *ctinfo)
  8. {
  9.         struct ip_conntrack_tuple tuple;
  10.         struct ip_conntrack_tuple_hash *h;
  11.         struct ip_conntrack *ct;

  12.         IP_NF_ASSERT((skb->nh.iph->frag_off & htons(IP_OFFSET)) == 0);

  13. /*前面提到过,需要将一个数据包转换成tuple,这个转换,就是通过ip_ct_get_tuple函数实现的*/
  14.         if (!ip_ct_get_tuple(skb->nh.iph, skb, skb->nh.iph->ihl*4,
  15.                                 &tuple,proto))
  16.                 return NULL;

  17.         /*查看数据包对应的tuple在连接跟踪表中是否存在 */
  18.         h = ip_conntrack_find_get(&tuple, NULL);
  19.         if (!h) {
  20.                 /*如果不存在,初始化之*/
  21. h = init_conntrack(&tuple, proto, skb);
  22.                 if (!h)
  23.                         return NULL;
  24.                 if (IS_ERR(h))
  25.                         return (void *)h;
  26.         }
  27. /*根据hash表节点,取得数据包对应的连接跟踪结构*/
  28.         ct = tuplehash_to_ctrack(h);

  29.         /* 判断连接的方向 */
  30.         if (DIRECTION(h) == IP_CT_DIR_REPLY) {
  31.                 *ctinfo = IP_CT_ESTABLISHED + IP_CT_IS_REPLY;
  32.                 /* Please set reply bit if this packet OK */
  33.                 *set_reply = 1;
  34.         } else {
  35.                 /* Once we've had two way comms, always ESTABLISHED. */
  36.                 if (test_bit(IPS_SEEN_REPLY_BIT, &ct->status)) {
  37.                         DEBUGP("ip_conntrack_in: normal packet for %p\n",
  38.                                ct);
  39.                         *ctinfo = IP_CT_ESTABLISHED;
  40.                 } else if (test_bit(IPS_EXPECTED_BIT, &ct->status)) {
  41.                         DEBUGP("ip_conntrack_in: related packet for %p\n",
  42.                                ct);
  43.                         *ctinfo = IP_CT_RELATED;
  44.                 } else {
  45.                         DEBUGP("ip_conntrack_in: new packet for %p\n",
  46.                                ct);
  47.                         *ctinfo = IP_CT_NEW;
  48.                 }
  49.                 *set_reply = 0;
  50.         }
  51. /*设置skb的对应成员,如使用计数器、数据包状态标记*/
  52.         skb->nfct = &ct->ct_general;
  53.         skb->nfctinfo = *ctinfo;
  54.         return ct;
  55. }
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这个函数包含了连接跟踪中许多重要的步骤
n        调用ip_ct_get_tuple函数,把数据包转换为tuple;
n        ip_conntrack_find_get函数,根据tuple查找连接跟踪表;
n        init_conntrack函数,初始化一条连接;
n        判断连接方向,设置连接状态;

5.1 数据包的转换
ip_ct_get_tuple 实现数据包至tuple的转换,这个转换,主要是根据数据包的套接字对来进行转换的:

  1. int ip_ct_get_tuple(const struct iphdr *iph,
  2.                 const struct sk_buff *skb,
  3.                 unsigned int dataoff,
  4.                 struct ip_conntrack_tuple *tuple,
  5.                 const struct ip_conntrack_protocol *protocol)
  6. {
  7.                 /* Never happen */
  8.                 if (iph->frag_off & htons(IP_OFFSET)) {
  9.                         printk("ip_conntrack_core: Frag of proto %u.\n",
  10.                        iph->protocol);
  11.                         return 0;
  12.         }
  13. /*设置来源、目的地址*/
  14.                 tuple->src.ip = iph->saddr;
  15.                 tuple->dst.ip = iph->daddr;
  16.         tuple->dst.protonum = iph->protocol;
  17.                 tuple->dst.dir = IP_CT_DIR_ORIGINAL;

  18.         return protocol->pkt_to_tuple(skb, dataoff, tuple);
  19. }
复制代码


回忆一下我们前面分析协议的初始化中协议初始化的部份,pkt_to_tuple 函数指针,以每种协议的不同而不同,以TCP协议为例:

  1. static int tcp_pkt_to_tuple(const struct sk_buff *skb,
  2.                             unsigned int dataoff,
  3.                             struct ip_conntrack_tuple *tuple)
  4. {
  5.                 struct tcphdr _hdr, *hp;

  6.                 /* 获取TCP报头*/
  7. hp = skb_header_pointer(skb, dataoff, 8, &_hdr);
  8.         if (hp == NULL)
  9.                         return 0;
  10. /*根据报头的端口信息,设置tuple对应成员*/
  11.                 tuple->src.u.tcp.port = hp->source;
  12.         tuple->dst.u.tcp.port = hp->dest;

  13.         return 1;
  14. }
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TCP协议中,根据来源和目的端口设置,其它协议类似,读者可以对比分析。

5.2 Hash 表的搜索
要对Hash表进行遍历,首要需要找到hash表的入口,然后来遍历该入口指向的链表。每个链表的节点是struct ip_conntrack_tuple_hash,它封装了tuple,所谓封装,就是把待查找的tuple与节点中已存的tuple相比较,我们来看这一过程的实现。
计算hash值,是调用hash_conntrack函数,根据数据包对应的tuple实现的:
  1. unsigned int hash = hash_conntrack(tuple);

  2.         这样,tuple对应的hash表入口即为ip_conntrack_hash[hash],也就是链表的首节点,然后调用ip_conntrack_find_get函数进行查找:
  3. struct ip_conntrack_tuple_hash *
  4. ip_conntrack_find_get(const struct ip_conntrack_tuple *tuple,
  5.                       const struct ip_conntrack *ignored_conntrack)
  6. {
  7.         struct ip_conntrack_tuple_hash *h;

  8.         READ_LOCK(&ip_conntrack_lock);
  9.         /*搜索链表*/
  10.         h = __ip_conntrack_find(tuple, ignored_conntrack);
  11.         if (h)                /*查找到了,使用计数器累加*/
  12.                 atomic_inc(&tuplehash_to_ctrack(h)->ct_general.use);
  13.         READ_UNLOCK(&ip_conntrack_lock);

  14.         return h;
  15. }
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链表是内核中一个标准的双向链表,可以调用宏list_for_each_entry 进遍历链表:
  1. static struct ip_conntrack_tuple_hash *
  2. __ip_conntrack_find(const struct ip_conntrack_tuple *tuple,
  3.                     const struct ip_conntrack *ignored_conntrack)
  4. {
  5.         struct ip_conntrack_tuple_hash *h;
  6.         unsigned int hash = hash_conntrack(tuple);

  7.         MUST_BE_READ_LOCKED(&ip_conntrack_lock);
  8.         list_for_each_entry(h, &ip_conntrack_hash[hash], list) {
  9.                 if (conntrack_tuple_cmp(h, tuple, ignored_conntrack)) {
  10.                         CONNTRACK_STAT_INC(found);
  11.                         return h;
  12.                 }
  13.                 CONNTRACK_STAT_INC(searched);
  14.         }

  15.         return NULL;
  16. }
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list_for_each_entry在以&ip_conntrack_hash[hash]为起始地址的链表中,逐个搜索其成员,比较这个节点中的tuple是否与待查找的tuple是否一致,这个比较过程,是通过conntrack_tuple_cmp 函数实现的:
  1. conntrack_tuple_cmp(const struct ip_conntrack_tuple_hash *i,
  2.                     const struct ip_conntrack_tuple *tuple,
  3.                     const struct ip_conntrack *ignored_conntrack)
  4. {
  5.         MUST_BE_READ_LOCKED(&ip_conntrack_lock);
  6.         return tuplehash_to_ctrack(i) != ignored_conntrack
  7.                 && ip_ct_tuple_equal(tuple, &i->tuple);
  8. }
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tuplehash_to_ctrack 函数主要是取连接跟踪ip_conntrack中的连接方向,判断它是否等于ignored_conntrack,对与这里的比较而言,ignored_conntrack传递过来的为NULL。
主要的比较函数是ip_ct_tuple_equal函数,函数分为“来源”和“目的”进行比较:

  1. static inline int ip_ct_tuple_src_equal(const struct ip_conntrack_tuple *t1,
  2.                                         const struct ip_conntrack_tuple *t2)
  3. {
  4.         return t1->src.ip == t2->src.ip
  5.                 && t1->src.u.all == t2->src.u.all;
  6. }

  7. static inline int ip_ct_tuple_dst_equal(const struct ip_conntrack_tuple *t1,
  8.                                         const struct ip_conntrack_tuple *t2)
  9. {
  10.         return t1->dst.ip == t2->dst.ip
  11.                 && t1->dst.u.all == t2->dst.u.all
  12.                 && t1->dst.protonum == t2->dst.protonum;
  13. }

  14. static inline int ip_ct_tuple_equal(const struct ip_conntrack_tuple *t1,
  15.                                     const struct ip_conntrack_tuple *t2)
  16. {
  17.         return ip_ct_tuple_src_equal(t1, t2) && ip_ct_tuple_dst_equal(t1, t2);
  18. }
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这里的比较,除了IP地址之外,并没有直接比较“端口”,这是因为像ICMP协议这样的并没有“端口”协议,struct ip_conntrack_tuple 结构中,与协议相关的,如端口等,都定义成union类型,这样,就可以直接使用u.all,而不用再去管TCP,UDP还是ICMP了。

5.3 连接初始化
内核使用ip_conntrack结构来描述一个数据包的连接状态,init_conntrack函数就是在连接状态表中不存在当前数据包时,初始化一个ip_conntrack结构,此结构被Netfilter用来描述一条连接,前面分析hash表时,已经分析了它的tuplehash成员:

  1. struct ip_conntrack
  2. {
  3.         /* 包含了使用计数器和指向删除连接的函数的指针 */
  4.         struct nf_conntrack ct_general;

  5.         /* 连接状态位,它通常是一个ip_conntrack_status类型的枚举变量,如IPS_SEEN_REPLY_BIT等*/
  6.         unsigned long status;

  7.         /* 内核的定时器,用于处理连接超时 */
  8.         struct timer_list timeout;

  9. #ifdef CONFIG_IP_NF_CT_ACCT
  10.         /* Accounting Information (same cache line as other written members) */
  11.         struct ip_conntrack_counter counters[IP_CT_DIR_MAX];
  12. #endif
  13.         /* If we were expected by an expectation, this will be it */
  14.         struct ip_conntrack *master;

  15.         /* Current number of expected connections */
  16.         unsigned int expecting;

  17.         /* Helper, if any. */
  18.         struct ip_conntrack_helper *helper;

  19.         /* Storage reserved for other modules: */
  20.         union ip_conntrack_proto proto;

  21.         union ip_conntrack_help help;

  22. #ifdef CONFIG_IP_NF_NAT_NEEDED
  23.         struct {
  24.                 struct ip_nat_info info;
  25. #if defined(CONFIG_IP_NF_TARGET_MASQUERADE) || \
  26.         defined(CONFIG_IP_NF_TARGET_MASQUERADE_MODULE)
  27.                 int masq_index;
  28. #endif
  29.         } nat;
  30. #endif /* CONFIG_IP_NF_NAT_NEEDED */

  31. #if defined(CONFIG_IP_NF_CONNTRACK_MARK)
  32.         unsigned long mark;
  33. #endif

  34.         /* Traversed often, so hopefully in different cacheline to top */
  35.         /* These are my tuples; original and reply */
  36.         struct ip_conntrack_tuple_hash tuplehash[IP_CT_DIR_MAX];
  37. };


  38. /* Allocate a new conntrack: we return -ENOMEM if classification
  39.    failed due to stress.  Otherwise it really is unclassifiable. */
  40. static struct ip_conntrack_tuple_hash *
  41. init_conntrack(const struct ip_conntrack_tuple *tuple,
  42.                struct ip_conntrack_protocol *protocol,
  43.                struct sk_buff *skb)
  44. {
  45.         struct ip_conntrack *conntrack;
  46.         struct ip_conntrack_tuple repl_tuple;
  47.         size_t hash;
  48.         struct ip_conntrack_expect *exp;

  49.         /*如果计算hash值的随机数种子没有被初始化,则初始化之*/
  50.         if (!ip_conntrack_hash_rnd_initted) {
  51.                 get_random_bytes(&ip_conntrack_hash_rnd, 4);
  52.                 ip_conntrack_hash_rnd_initted = 1;
  53.         }

  54.         /*计算hash值*/
  55.         hash = hash_conntrack(tuple);
  56.        
  57.         /*判断连接跟踪表是否已满*/
  58.         if (ip_conntrack_max
  59.             && atomic_read(&ip_conntrack_count) >= ip_conntrack_max) {
  60.                 /* Try dropping from this hash chain. */
  61.                 if (!early_drop(&ip_conntrack_hash[hash])) {
  62.                         if (net_ratelimit())
  63.                                 printk(KERN_WARNING
  64.                                        "ip_conntrack: table full, dropping"
  65.                                        " packet.\n");
  66.                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
  67.                 }
  68.         }

  69.         /*根据当前的tuple取反,计算该数据包的“应答”的tuple*/
  70.         if (!ip_ct_invert_tuple(&repl_tuple, tuple, protocol)) {
  71.                 DEBUGP("Can't invert tuple.\n");
  72.                 return NULL;
  73.         }
  74.         /*为数据包对应的连接分配空间*/
  75.         conntrack = kmem_cache_alloc(ip_conntrack_cachep, GFP_ATOMIC);
  76.         if (!conntrack) {
  77.                 DEBUGP("Can't allocate conntrack.\n");
  78.                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  79.         }
  80.         /*初始化该结构*/
  81.         memset(conntrack, 0, sizeof(*conntrack));
  82.         /*使用计数器累加*/
  83.         atomic_set(&conntrack->ct_general.use, 1);
  84.         /*设置destroy函数指针*/
  85.         conntrack->ct_general.destroy = destroy_conntrack;
  86.         /*设置正反两个方向的tuple*/
  87. conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple = *tuple;
  88.         conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple = repl_tuple;
  89.         if (!protocol->new(conntrack, skb)) {
  90.                 kmem_cache_free(ip_conntrack_cachep, conntrack);
  91.                 return NULL;
  92.         }
  93.         /* 初始化时间计数器,并设置超时初始函数 */
  94.         init_timer(&conntrack->timeout);
  95.         conntrack->timeout.data = (unsigned long)conntrack;
  96.         conntrack->timeout.function = death_by_timeout;

  97.         WRITE_LOCK(&ip_conntrack_lock);
  98.         exp = find_expectation(tuple);

  99.         if (exp) {
  100.                 DEBUGP("conntrack: expectation arrives ct=%p exp=%p\n",
  101.                         conntrack, exp);
  102.                 /* Welcome, Mr. Bond.  We've been expecting you... */
  103.                 __set_bit(IPS_EXPECTED_BIT, &conntrack->status);
  104.                 conntrack->master = exp->master;
  105. #if CONFIG_IP_NF_CONNTRACK_MARK
  106.                 conntrack->mark = exp->master->mark;
  107. #endif
  108.                 nf_conntrack_get(&conntrack->master->ct_general);
  109.                 CONNTRACK_STAT_INC(expect_new);
  110.         } else {
  111.                 conntrack->helper = ip_ct_find_helper(&repl_tuple);

  112.                 CONNTRACK_STAT_INC(new);
  113.         }

  114.         /* 这里,并没有直接就把该连接加入hash表,而是先加入到unconfirmed链表中. */
  115.         list_add(&conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].list, &unconfirmed);

  116.         atomic_inc(&ip_conntrack_count);
  117.         WRITE_UNLOCK(&ip_conntrack_lock);

  118.         if (exp) {
  119.                 if (exp->expectfn)
  120.                         exp->expectfn(conntrack, exp);
  121.                 destroy_expect(exp);
  122.         }

  123.         /*返回的是初始方向的hash节点*/
  124.         return &conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL];
  125. }
复制代码



在前文中提到过,一条完整的连接,采用struct ip_conntrack 结构描述,初始化函数的主要功能,就是分配一个这样的空间,然后初始化它的一些成员。

在这个函数中,有三个重要的地方需要注意,一个是根据当前tuple,计算出应答方向的tuple,它是调用ip_ct_invert_tuple 函数实现的:
  1. int
  2. ip_ct_invert_tuple(struct ip_conntrack_tuple *inverse,
  3.                    const struct ip_conntrack_tuple *orig,
  4.                    const struct ip_conntrack_protocol *protocol)
  5. {
  6.         inverse->src.ip = orig->dst.ip;
  7.         inverse->dst.ip = orig->src.ip;
  8.         inverse->dst.protonum = orig->dst.protonum;
  9.         inverse->dst.dir = !orig->dst.dir;

  10.         return protocol->invert_tuple(inverse, orig);
  11. }
复制代码



这个函数事实上,与前面讲的tuple的转换是一样的,只是来了个乾坤大挪移,把来源和目的,以及方向对调了。

另一个重点的是函数对特殊协议的支持,我们这里暂时跳过了这部份。

第三个地方是调用协议的new函数:
        if (!protocol->new(conntrack, skb)) {
                kmem_cache_free(ip_conntrack_cachep, conntrack);
                return NULL;
        }
new 函数指定在每个封包第一次创建连接时被调用,它根据协议的不同,所处理的过程不同,以ICMP协议为例:
  1. /* Called when a new connection for this protocol found. */
  2. static int icmp_new(struct ip_conntrack *conntrack,
  3.                     const struct sk_buff *skb)
  4. {
  5.         static u_int8_t valid_new[]
  6.                 = { [ICMP_ECHO] = 1,
  7.                     [ICMP_TIMESTAMP] = 1,
  8.                     [ICMP_INFO_REQUEST] = 1,
  9.                     [ICMP_ADDRESS] = 1 };

  10.         if (conntrack->tuplehash[0].tuple.dst.u.icmp.type >= sizeof(valid_new)
  11.             || !valid_new[conntrack->tuplehash[0].tuple.dst.u.icmp.type]) {
  12.                 /* Can't create a new ICMP `conn' with this. */
  13.                 DEBUGP("icmp: can't create new conn with type %u\n",
  14.                        conntrack->tuplehash[0].tuple.dst.u.icmp.type);
  15.                 DUMP_TUPLE(&conntrack->tuplehash[0].tuple);
  16.                 return 0;
  17.         }
  18.         atomic_set(&conntrack->proto.icmp.count, 0);
  19.         return 1;
  20. }
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对于ICMP协议而言,仅有ICMP 请求回显、时间戳请求、信息请求(已经很少用了)、地址掩码请求这四个“请求”,可能是一个“新建”的连接,所以,ICMP协议的new函数判断是否是一个全法的ICMP新建连接,如果是非法的,则返回0,否则,初始化协议使用计数器,返回1。

5.4 连接状态的判断
resolve_normal_ct 函数的最后一个重要的工作是对连接状态的判断,tuple中包含一个“方向”成员dst.dir,对于一个初始连接,它是IP_CT_DIR_ORIGINAL:
tuple->dst.dir = IP_CT_DIR_ORIGINAL;
而它的应答包的tuple,则为IP_CT_DIR_REPLY:
inverse->dst.dir = !orig->dst.dir;
IP_CT_DIR_ORIGINAL 和IP_CT_DIR_REPLY都是枚举变量:
  1. enum ip_conntrack_dir
  2. {
  3.         IP_CT_DIR_ORIGINAL,
  4.         IP_CT_DIR_REPLY,
  5.         IP_CT_DIR_MAX
  6. };
复制代码


宏DIRECTION 就根据tuple中对应成员的值,判断数据包的方向,
/* If we're the first tuple, it's the original dir. */
#define DIRECTION(h) ((enum ip_conntrack_dir)(h)->tuple.dst.dir)

但是,还有一些特殊地方,比如TCP协议,它是一个面向连接的协议,所以,它的“初始”或“应答”包,并不一定就是“新建”或单纯的“应答”包,而是在一个连接过程中的“已建连接包”,另一个,如FTP等 复杂协议,它们还存在一些“关联”的连接,当然这两部份目前还没有涉及到,但并不影响我们分析如下这段代码:

  1.         /* 如果是一个应答包 ,设置状态为已建+应答*/
  2.         if (DIRECTION(h) == IP_CT_DIR_REPLY) {
  3.                 *ctinfo = IP_CT_ESTABLISHED + IP_CT_IS_REPLY;
  4.                 /* 设置应答标志变量 */
  5.                 *set_reply = 1;
  6.         } else {
  7.                 /* 新建连接方过来的数据包,对面向连接的协议而言,可能是一个已建连接,判断其标志位*/
  8.                 if (test_bit(IPS_SEEN_REPLY_BIT, &ct->status)) {
  9.                         DEBUGP("ip_conntrack_in: normal packet for %p\n",
  10.                                ct);
  11.                         *ctinfo = IP_CT_ESTABLISHED;
  12.                 } else if (test_bit(IPS_EXPECTED_BIT, &ct->status)) {
  13.                         DEBUGP("ip_conntrack_in: related packet for %p\n",
  14.                                ct);
  15.                         *ctinfo = IP_CT_RELATED;                        //关联连接
  16.                 } else {
  17.                         DEBUGP("ip_conntrack_in: new packet for %p\n",
  18.                                ct);
  19.                         *ctinfo = IP_CT_NEW;                                //否则,则为一个新建连接
  20.                 }
  21.                 *set_reply = 0;
  22.         }
  23.        
  24.         /*设置数据包skb与连接状态的关联*/
  25.         skb->nfct = &ct->ct_general;
  26.         /*每个sk_buff都将与ip_conntrack的一个状态关联,所以从sk_buff可以得到相应ip_conntrack的状态,即数据包的状态*/
  27.         skb->nfctinfo = *ctinfo;
  28.         return ct;
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以上的代表所表示的发送或应答的状态如下图所示:


6.        ip_confirm

当数据包要离开Linux时,它会穿过NF_IP_POST_ROUTING Hook点,状态跟踪模块在这里注册了ip_refrag函数:

  1. static unsigned int ip_refrag(unsigned int hooknum,
  2.                               struct sk_buff **pskb,
  3.                               const struct net_device *in,
  4.                               const struct net_device *out,
  5.                               int (*okfn)(struct sk_buff *))
  6. {
  7.         struct rtable *rt = (struct rtable *)(*pskb)->dst;

  8.         /* ip_confirm函数用于处理将tuple加入hash表等重要的后续处理 */
  9.         if (ip_confirm(hooknum, pskb, in, out, okfn) != NF_ACCEPT)
  10.                 return NF_DROP;

  11.         /* 在连接跟踪开始之前,对分片包进行了重组,这里判断数据包是否需要分片,如果要分片,就调用ip_fragment分片函数将数据包分片发送出去,因为数据包已经被发送走了,所以,在它之后的任何Hook函数已经没有意思了 */
  12.         if ((*pskb)->len > dst_mtu(&rt->u.dst) &&
  13.             !skb_shinfo(*pskb)->tso_size) {
  14.                 /* No hook can be after us, so this should be OK. */
  15.                 ip_fragment(*pskb, okfn);
  16.                 return NF_STOLEN;
  17.         }
  18.         return NF_ACCEPT;
  19. }
复制代码


ip_confirm 函数是状态跟踪的另一个重要的函数:

  1. static unsigned int ip_confirm(unsigned int hooknum,
  2.                                struct sk_buff **pskb,
  3.                                const struct net_device *in,
  4.                                const struct net_device *out,
  5.                                int (*okfn)(struct sk_buff *))
  6. {
  7.         /* We've seen it coming out the other side: confirm it */
  8.         return ip_conntrack_confirm(pskb);
  9. }
复制代码

        函数仅是转向,将控制权转交给ip_conntrack_confirm函数:

  1. /* Confirm a connection: returns NF_DROP if packet must be dropped. */
  2. static inline int ip_conntrack_confirm(struct sk_buff **pskb)
  3. {
  4.         if ((*pskb)->nfct
  5.             && !is_confirmed((struct ip_conntrack *)(*pskb)->nfct))
  6.                 return __ip_conntrack_confirm(pskb);
  7.         return NF_ACCEPT;
  8. }
复制代码



is_comfirmed函数用于判断数据包是否已经被__ip_conntrack_confirm函数处理过了,它是通过IPS_CONFIRMED_BIT 标志位来判断,而这个标志位当然是在__ip_conntrack_confirm函数中来设置的:

  1. /* Confirm a connection given skb; places it in hash table */
  2. int
  3. __ip_conntrack_confirm(struct sk_buff **pskb)
  4. {
  5.         unsigned int hash, repl_hash;
  6.         struct ip_conntrack *ct;
  7.         enum ip_conntrack_info ctinfo;

  8.         /*取得数据包的连接状态*/
  9.         ct = ip_conntrack_get(*pskb, &ctinfo);

  10.         /* 如果当前包不是一个初始方向的封包,则直接返回. */
  11.         if (CTINFO2DIR(ctinfo) != IP_CT_DIR_ORIGINAL)
  12.                 return NF_ACCEPT;

  13. /*计算初始及应答两个方向tuple对应的hash值*/
  14.         hash = hash_conntrack(&ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple);
  15.         repl_hash = hash_conntrack(&ct->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple);

  16.         /* We're not in hash table, and we refuse to set up related
  17.            connections for unconfirmed conns.  But packet copies and
  18.            REJECT will give spurious warnings here. */
  19.         /* IP_NF_ASSERT(atomic_read(&ct->ct_general.use) == 1); */

  20.         /* No external references means noone else could have
  21.            confirmed us. */
  22.         IP_NF_ASSERT(!is_confirmed(ct));
  23.         DEBUGP("Confirming conntrack %p\n", ct);

  24.         WRITE_LOCK(&ip_conntrack_lock);

  25.         /* 在hash表中查找初始及应答的节点*/
  26.         if (!LIST_FIND(&ip_conntrack_hash[hash],
  27.                        conntrack_tuple_cmp,
  28.                        struct ip_conntrack_tuple_hash *,
  29.                        &ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple, NULL)
  30.             && !LIST_FIND(&ip_conntrack_hash[repl_hash],
  31.                           conntrack_tuple_cmp,
  32.                           struct ip_conntrack_tuple_hash *,
  33.                           &ct->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple, NULL)) {
  34.                 /* Remove from unconfirmed list */
  35.                 list_del(&ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].list);

  36.                 /*将当前连接(初始和应答的tuple)添加进hash表*/
  37.                 list_prepend(&ip_conntrack_hash[hash],
  38.                              &ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL]);
  39.                 list_prepend(&ip_conntrack_hash[repl_hash],
  40.                              &ct->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY]);
  41.                 /* Timer relative to confirmation time, not original
  42.                    setting time, otherwise we'd get timer wrap in
  43.                    weird delay cases. */
  44.                 ct->timeout.expires += jiffies;
  45.                 add_timer(&ct->timeout);
  46.                 atomic_inc(&ct->ct_general.use);
  47.                 set_bit(IPS_CONFIRMED_BIT, &ct->status);
  48.                 CONNTRACK_STAT_INC(insert);
  49.                 WRITE_UNLOCK(&ip_conntrack_lock);
  50.                 return NF_ACCEPT;
  51.         }

  52.         CONNTRACK_STAT_INC(insert_failed);
  53.         WRITE_UNLOCK(&ip_conntrack_lock);

  54.         return NF_DROP;
  55. }
复制代码

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发表于 2006-08-21 18:47 |显示全部楼层
哈,九贱兄要将 netfilter 和 iptables 玩到通通透啊

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发表于 2006-08-22 08:50 |显示全部楼层
原帖由 platinum 于 2006-8-21 18:47 发表
哈,九贱兄要将 netfilter 和 iptables 玩到通通透啊


还没有呢,ALG的代码还没有整理出来,这个状态检测,只是普通的状态检测的实现,如ICMP,UDP,麻烦点的TCP的处理,ALG,如FTP协议的处理,都只是拿下了原理,框架,写了笔记,有空的时候,就把代码分析继续贴上来,呵呵。

欢迎大家回贴讨论!

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发表于 2006-08-22 13:47 |显示全部楼层
http://www.kernelchina.org/linux ... 8%BD%AC%E6%8D%A2%22,前些天从网上看到的,感觉不错,大家可以互相学习一下。

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发表于 2006-08-24 14:04 |显示全部楼层
ALG是啥?

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发表于 2006-08-24 20:43 |显示全部楼层
原帖由 chenyajun5 于 2006-8-24 14:04 发表
ALG是啥?


ALG:application level gateway
一种在安全设备里面分析和修改应用层协议内容的技术
用于创建动态连接和修改协议内容。

这里仅指的连接跟踪中对动态协议,如FTP的支持;

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发表于 2006-08-25 10:12 |显示全部楼层

好文!

顺便问个问题: 连接跟踪表的条目容量,可以在加载ip_conntrack时通过hashsize来指定,但是如果把这个模块编译进内核,是否就无法制定hashsize了?如果要加大连接跟踪表的容量,直接修改 ip_conntrack_max有用吗?跟指定ip_conntrack模块的hashsize有何区别?

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发表于 2006-08-26 12:26 |显示全部楼层
原帖由 急不通 于 2006-8-25 10:12 发表
顺便问个问题: 连接跟踪表的条目容量,可以在加载ip_conntrack时通过hashsize来指定,但是如果把这个模块编译进内核,是否就无法制定hashsize了?如果要加大连接跟踪表的容量,直接修改 ip_conntrack_max有用吗? ...


只有直接改源码了……

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发表于 2006-09-06 16:16 |显示全部楼层
路过看看
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