Iptables Tutorial 1.1.19

Andreasson Oskar

В пределах iptables, соединение может иметь одно из 4-х базовых состояний: NEW, ESTABLISHED, RELATED и INVALID. Позднее мы остановимся на каждом из них более подробно. Для управления прохождением пакетов, основываясь на их состоянии, используется критерий –state.

Трассировка соединений производится специальным кодом в пространстве ядра – трассировщиком (conntrack). Код трассировщика может быть скомпилирован как подгружаемый модуль ядра, так и статически связан с ядром. В большинстве случаев нам потребна более специфичная информация о соединении, чем та, которую поставляет трассировщик по-умолчанию. Поэтому трассировщик включает в себя обработчики различных протоколов, например TCP, UDP или ICMP. Собранная

ими информация затем используется для идентификации и определения текущего состояния соединения. Например – соединение по протоколу UDP однозначно идентифицируется по IP-адресам и портам источника и приемника.

В предыдущих версиях ядра имелась возможность включения/выключения поддержки дефрагментации пакетов. Однако, после того как трассировка соединений была включена в состав iptables/netfilter, надобность в этом отпала. Причина в том, что трассировщик не в состоянии выполнять возложенные на него функции без поддержки дефрагментации и поэтому она включена постоянно. Ее нельзя отключить иначе как отключив трассировку соединений. Дефрагментация выполняется всегда, если трассировщик включен.

Трассировка соединений производится в цепочке PREROUTING, исключая случаи, когда пакеты создаются локальными процессами на брандмауэре, в этом случае трассировка производится в цепочке OUTPUT. Это означает, что iptables производит все вычисления, связанные с определением состояния, в пределах этих цепочек. Когда локальный процесс на брандмауэре отправляет первый пакет из потока, то в цепочке OUTPUT ему присваивается состояние NEW, а когда возвращается пакет ответа, то состояние соединения в цепочке PREROUTING изменяется на ESTABLISHED, и так далее. Если же соединение устанавливается извне, то состояние NEW присваивается первому пакету из потока в цепочке PREROUTING. Таким образом, определение состояния пакетов производится в пределах цепочек PREROUTING и OUTPUT таблицы nat.

4.2. Таблица трассировщика

Кратко рассмотрим таблицу трассировщика, которую можно найти в файле /proc/net/ip_conntrack. Здесь содержится список всех активных соединений. Если модуль ip_conntrack загружен, то команда cat /proc/net/ip_conntrak должна вывести нечто, подобное:

tcp 6 117 SYN_SENT src=192.168.1.6 dst=192.168.1.9 sport=32775 \ dport=22 [UNREPLIED] src=192.168.1.9 dst=192.168.1.6 sport=22 \ dport=32775 use=2

В этом примере содержится вся информация, которая известна трассировщику, по конкретному соединению. Первое, что можно увидеть – это название протокола, в данном случае – tcp. Далее следует некоторое число в обычном десятичном представлении. После него следует число, определяющее «время жизни» записи в таблице (т.е. количество секунд, через которое информация о соединении будет удалена из таблицы). Для нашего случая, запись в таблице будет храниться еще 117 секунд, если конечно через это соединение более не проследует ни одного пакета. При прохождении каждого последующего пакета через данное соединение, это значение будет устанавливаться в значение по-умолчанию для заданного состояния. Это число уменьшается на 1 каждую секунду. Далее следует фактическое состояние соединения. Для нашего примера состояние имеет значение SYN_SENT. Внутреннее представление состояния несколько отличается от внешнего. Значение SYN_SENT говорит о том, что через данное соединение проследовал единственный пакет TCP SYN. Далее расположены адреса отправителя и получателя, порт отправителя и получателя. Здесь же видно ключевое слово [UNREPLIED], которое сообщает о том, что ответного трафика через это соединение еще не было. И наконец приводится дополнительная информация по ожидаемому пакету, это IP адреса отправителя/получателя (те же самые, только поменявшиеся местами, поскольку ожидается ответный пакет), то же касается и портов.

Записи в таблице могут принимать ряд значений, все они определены в заголовочных файлах linux/include/netfilter-ipv4/ip_conntrack*.h. Значения по-умолчанию зависят от типа протокола. Каждый из IP-протоколов – TCP, UDP или ICMP имеют собственные значения по-умолчанию, которые определены в заголовочном файле linux/include/netfilter-ipv4/ip_conntrack.h. Более подробно мы остановимся

на этих значениях, когда будем рассматривать каждый из протоколов в отдельности.

ПРИМЕЧАНИЕ: Совсем недавно, в patch-o-matic, появилась заплата tcp-window-tracking, которая предоставляет возможность передачи значений всех таймаутов через специальные переменные, т.е. позволяет изменять их «на лету». Таким образом появляется возможность изменения таймаутов без необходимости пересборки ядра.

Изменения вносятся с помощью определенных системных вызовов, через каталог /proc/sys/net/ipv4/netfilter. Особое внимание обратите на ряд переменных /proc/sys/net/ipv4/netfilter/ip_ct_*.

После получения пакета ответа трассировщик снимет флаг [UNREPLIED] и заменит его флагом [ASSURED]. Этот флаг сообщает о том, что соединение установлено уверенно и эта запись не будет стерта по достижении максимально возможного количества трассируемых соединений. Максимальное количество записей, которое может содержаться в таблице зависит от значения по-умолчанию, которое может быть установлено вызовом функции ipsysctl в последних версиях ядра. Для объема ОЗУ 128 Мб это значение соответствует 8192 записям, для 256 Мб – 16376. Вы можете посмотреть и изменить это значение установкой переменной /proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max.

4.3. Состояния в пространстве пользователя

Как вы уже наверняка заметили, в пространстве ядра, в зависимости от типа протокола, пакеты могут иметь несколько различных состояний. Однако, вне ядра пакеты могут иметь только 4 состояния. В основном состояние пакета используется критерием –state. Допустимыми являются состояния NEW, ESTABLISHED, RELATED и INVALID. В таблице, приводимой ниже, рассмтриваются каждое из возможных состояний.

Таблица 4-1. Перечень состояний в пространстве пользователя

(Состояние – Описание)

Состояние: NEW

Описание: Признак NEW сообщает о том, что пакет является первым для данного соединения. Это означает, что это первый пакет в данном соединении, который увидел модуль трассировщика. Например если получен SYN пакет являющийся первым пакетом для данного соединения, то он получит статус NEW. Однако, пакет может и не быть SYN пакетом и тем не менее получить статус NEW. Это может породить определенные проблемы в отдельных случаях, но может оказаться и весьма полезным, например когда желательно «подхватить» соединения, «потерянные» другими брандмауэрами или в случаях, когда таймаут соединения уже истек, но само соединение не было закрыто.

Состояние: RELATED

Описание: Состояние RELATED одно из самых «хитрых». Соединение получает статус RELATED если оно связано с другим соединением, имеющим признак ESTABLISHED. Это означает, что соединение получает признак RELATED тогда, когда оно инициировано из уже установленного соединения, имеющего признак ESTABLISHED. Хорошим примером соединения, которое может рассматриваться как RELATED, является соединение FTP-data, которое является связанным с портом FTP control, а так же DCC соединение, запущенное из IRC. Обратите внимание на то, что большинство протоколов TCP и некоторые из протоколов UDP весьма сложны и передают информацию о соединении через область данных TCP или UDP пакетов и поэтому требуют наличия специальных вспомогательных модулей для корректной работы.

Состояние: ESTABLISHED

Описание: Состояние ESTABLISHED говорит о том, что это не первый пакет в соединении. Схема установки состояния ESTABLISHED достаточна проста для понимания. Единственное требование, предъявляемое к соединению, заключается в том, что для перехода в состояние ESTABLISHED необходимо чтобы узел сети передал пакет и получил на него ответ от другого узла (хоста). После получения ответа состояние соединения NEW или RELATEDбудет изаменено на ESTABLISHED.