1.linux内核通信核心技术：Netlink源码分析和实例分析
2.Linux下针对路由功能配置iptables的源码方法详解
3.一次“不负责任”的 K8s 网络故障排查经验分享
4.iptables防火墙服务
5.go-iptables功能与源码详解
6.解析LinuxSS源码探索一探究竟linuxss源码

linux内核通信核心技术：Netlink源码分析和实例分析

       Linux内核通信核心技术：Netlink源码分析和实例分析

       什么是netlink？Linux内核中一个用于解决内核态和用户态交互问题的机制。相比其他方法，解析netlink提供了更安全高效的源码交互方式。它广泛应用于多种场景，解析例如路由、源码用户态socket协议、解析sex站源码防火墙、源码netfilter子系统等。解析

       Netlink内核代码走读：内核代码位于net/netlink/目录下，源码包括头文件和实现文件。解析头文件在include目录，源码提供了辅助函数、解析宏定义和数据结构，源码对理解消息结构非常有帮助。解析关键文件如af_netlink.c，源码其中netlink_proto_init函数注册了netlink协议族，使内核支持netlink。源码远程

       在客户端创建netlink socket时，使用PF_NETLINK表示协议族，SOCK_RAW表示原始协议包，NETLINK_USER表示自定义协议字段。sock_register函数注册协议到内核中，以便在创建socket时使用。

       Netlink用户态和内核交互过程：主要通过socket通信实现，包括server端和client端。netlink操作基于sockaddr_nl协议套接字，nl_family制定协议族，nl_pid表示进程pid，nl_groups用于多播。消息体由nlmsghdr和msghdr组成，用于发送和接收消息。内核创建socket并监听，用户态创建连接并收发信息。Byte源码

       Netlink关键数据结构和函数：sockaddr_nl用于表示地址，nlmsghdr作为消息头部，msghdr用于用户态发送消息。内核函数如netlink_kernel_create用于创建内核socket，netlink_unicast和netlink_broadcast用于单播和多播。

       Netlink用户态建立连接和收发信息：提供测试例子代码，代码在github仓库中，可自行测试。核心代码包括接收函数打印接收到的消息。

       总结：Netlink是一个强大的内核和用户空间交互方式，适用于主动交互场景，如内核数据审计、安全触发等。早期iptables使用netlink下发配置指令，但在iptables后期代码中，使用了iptc库，CFiapp源码核心思路是使用setsockops和copy_from_user。对于配置下发场景，netlink非常实用。

       链接：内核通信之Netlink源码分析和实例分析

Linux下针对路由功能配置iptables的方法详解

       作为公司上网的路由器需要实现的功能有nat地址转换、dhcp、dns缓存、流量控制、应用程序控制，nat地址转换通过iptables可以直 接实现，dhcp服务需要安装dhcpd，dns缓存功能需要使用bind，流量控制可以使用tc，应用程序控制：例如对qq的封锁可以使用 netfilter-layer7-v2.+-protocols---.tar.gz来实现

       1、网络规划

       　操作系统是centos5.8

       2、安装dhcpd

       代码如下:

       yum install dhcp-3.0.5-.el5

       vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

       ddns-update-style interim;

       ignore client-updates;

       subnet .0.0.0 netmask ...0 {

       option routers .0.0.1;

       option subnet-mask ...0;

       option domain-name-servers .0.0.1;

       range dynamic-bootp .0.0. .0.0.;

       default-lease-time ;

       max-lease-time ;

       }

       　3、安装bind，growio源码实现dns缓存

       代码如下:

       yum install bind.i bind-libs.i bind-utils.i

       vim /etc/named.conf

       options {

       directory "/var/named";

       allow-recursion { .0.0.0/; };

       recursion yes;

       forward first; #将所有请求都进行转发

       forwarders { ...; }; #定义转发服务器地址

       };

       zone "." IN {

       type hint;

       file "named.ca";

       };

       zone "localhost" IN {

       type master;

       file "named.localhost";

       allow-transfer { none; };

       };

       zone "0.0..in-addr.arpa" IN {

       type master;

       file "named.loopback";

       allow-transfer { none; };

       };

       创建根域文件，默认有

       代码如下:

       dig -t NS . /var/named/named.ca

       chown :named /var/named/named.ca

       创建本地正向解析文件，默认有

       代码如下:

       vim /var/named/named.localhost

       $TTL 1D

       @ IN SOA @ rname.invalid. (

       0 ; serial

       1D ; refresh

       1H ; retry

       1W ; expire

       3H ) ; minimum

       NS @

       A .0.0.1

       chown :named /var/named/named.localhost

       创建本地反向解析文件，默认有

       代码如下:

       vim /var/named/named.loopback

       $TTL 1D

       @ IN SOA @ rname.invalid. (

       0 ; serial

       1D ; refresh

       1H ; retry

       1W ; expire

       3H ) ; minimum

       NS @

       A .0.0.1

       PTR localhost.

       chown :named /var/named/named.loopback

       检查主配置文件

       代码如下:

       named-checkconf

       检查根区域配置文件

       代码如下:

       named-checkzone “.” /var/named/named.ca

       检查区域文件

       代码如下:

       named-checkzone “localhost” /var/named/named.localhost

       启动服务

       代码如下:

       service named start

       4、重新编译编译内核和iptables以支持应用层过滤

       由于实行防火墙功能的是netfilter内核模块，所以需要重新编译内核，需要下载新的内核源码，并使用netfilter-layer7-v2.作为内核的补丁一起编译到内核中。而控制netfiler的是iptables工具，因此iptables也必须重新编译安装，最后再安装应用程序过滤特征码库-protocols--.tar.gz

       1、给内核打补丁，并重新编译内核

       2、给iptables源码打补丁，并重新编译iptables

       3、安装proto

       备份iptables脚本和配置文件

       代码如下:

       cp /etc/rc.d/init.d/iptables /root/iptables.sysv

       cp /etc/sysconfig/iptables-config /root/iptables-config

       2.6内核下载地址

       /l7-filter/

       iptables源码下载地址

       /l7-filter/

       代码如下:

       xz -d linux-2.6...tar.xz

       tar -xvf linux-2.6...tar.gz -C /usr/src #新的内核源码，用于重新编译

       tar -zxvf netfilter-layer7-v2..tar.gz -C /usr/src #内核补丁和iptables补丁 ，只支持到2.6.

       #进入解压目录并创建软连接

       pcd /usr/src

       ln -sv linux-2.6.. linux

       #进入内核目录

       pcd /usr/src/linux

       #为当前内核打补丁

       ppatch -p1 ../netfilter-layer7-v2./kernel-2.6.-2.6.-layer7-2..path

       #为了方便编译内核将系统上的内核配置文件复制过来

       pcp /boot/config-2.6.-.el5 /usr/src/linux/.config

       编译内核

       代码如下:

       make menuconfig

       Networking support - Networking Options - Network packet filtering framework - Core Netfilter Configuration

       Netfilter connection tracking support

       "lawyer7" match support

       "string" match support

       "time" match support

       "iprange" match support

       "connlimit" match support

       "state" match support

       "conntrack" connection match support

       "mac" address match support

       "multiport" Multiple port match support

       Networking support - Networign options - Network packet filtering framework - IP:Netfiltr Configuration

       IPv4 connection tracking support (required for NAT)

       Full NAT

       MASQUERADE target support

       NETMAP target support

       REDIRECT target support

       在Networking support中选择 Networking options

       查找Network packet filtering framework(Netfilter)–Core Netfiler Configrationg–Netfilter connection tracking support(NEW),”layer7″ match support(NEW),”time” match support(NEW),”iprange”

       查找IP:Netfilter Configuration–IPv4 connection tracking support,Full NAT(NEW)

       代码如下:

       make

       make modules_install

       make install

       重启操作系统选择新内核登录

       卸载旧的iptables

       代码如下:

       rpm -e iptables-1.3.5-9.1.el5 iptables-ipv6-1.3.5-9.1.el5 iptstate-1.4-2.el5 --nodeps

       安装新的iptables，以支持新的netfiler模块

       代码如下:

       tar -jsvf iptables-1.4.6.tar.bz2 -C /usr/src

       cd /usr/src/netfilter-layer7-v2.

       cd iptables-1.4.3forward-for-kernel-2.6.forward

       cp * /usr/src/iptables-1.4.6/extensions/

       cd /usr/src/iptables-1.4.6/

       ./configure --prefix=/usr --with-ksource=/usr/src/linux

       make

       make install

       查看安装后的iptables的文件

       代码如下:

       ls /usr/sbin |grep iptables

       ls /usr/libexec/xtables

       复制之前备份的配置文件和脚本

       代码如下:

       cp /root/iptables-config /etc/sysconfig/

       cp /root/iptables.sysv /etc/rc.d/init.d/iptables

       修改脚本中iptables的路径

       代码如下:

       vim /etc/rc.d/init.d/iptables

       :.,$s@/sbin/$IPTABLES@/usr/sbin/$IPTABLES@g

       让iptables服务开机自动启动

       代码如下:

       chkconfig --add iptables

       修改iptables 配置文件

       将/etc/sysconfig/iptables-config中的

       IPTABLES_MODULES=”ip_conntrack_netbios_ns” 注释掉

       安装协议特征码

       代码如下:

       tar xvf -protocols--.tar.gz

       make install

       完成后在/etc/l7-protocols会生成文件

       支持的协议/etc/l7-protocols/protocols

       添加iptables策略，运行内部网络上网，禁止qq和视频

       代码如下:

       iptables -t nat -A POSTROUTING -s .0.0.0/ -j SNAT --to-soure ..6.

       iptables -A FORWARD -m layer7 --l7proto qq -j DROP

       iptables -A FORWARD -m layer7 --l7proto /coreos/go-ip..."​，然后go mod tidy一番，就准备兴致冲冲的跑一波自带的测试用例集，没想到上来就是4个error:

       这还了得，我直接去go-iptables的仓库issue上瞅瞅有没有同道中人，果然发现一个类似问题：

       虽然都是test failures，但是错的原因是不一样的，但是看他的版本是1.8的，所以我怀疑是我的iptables的版本太老了，一个iptables -v看一眼：

       直接用yum update好像不能升级，yum search也没看到最新版本，看来只能下载iptables源码自己编译了，一套连招先打出来：

       不出意外的话，那就得出点意外了：

       那就继续下载源码安装吧，然后发现libmnl 又依赖libnftnl ，所以直接一波大招，netfilter全家桶全安装：

       Finally，再跑一次测试用例就成功了，下面就可以愉快的阅读源码了：

       4. 如何使用go-iptables

       5. go-iptables源码分析

       关键结构体IPTables

       初始化函数func New(opts ...option) (*IPTables, error) ，流程如下：

       几个重要函数的实现：

       其他好像也米有什么，这里面就主要介绍一下，他的命令行执行是怎么实现的：

       6. Reference

解析LinuxSS源码探索一探究竟linuxss源码

       被誉为“全球最复杂开源项目”的Linux SS（Secure Socket）是一款轻量级的网络代理工具，它在Linux系统上非常受欢迎，也成为了大多数网络应用的首选。Linux SS的源码的代码量相当庞大，也备受广大开发者的关注，潜心钻研Linux SS源码对于网络研究者和黑客们来说是非常有必要的。

       我们以Linux 3. 内核的SS源码为例来分析，Linux SS的源码目录位于linux/net/ipv4/netfilter/目录下，在该目录下包含了Linux SS的主要代码，我们可以先查看其中的主要头文件，比如说：

       include/linux/netfilter/ipset/ip_set.h

       include/linux/netfilter_ipv4/ip_tables.h

       include/linux/netfilter/x_tables.h

       这三个头文件是Linux SS系统的核心结构之一。

       接下来，我们还要解析两个核心函数：iptables_init函数和iptables_register_table函数，这两个函数的主要作用是初始化网络过滤框架和注册网络过滤表。iptables_init函数主要用于初始化网络过滤框架，主要完成如下功能：

       1. 调用xtables_init函数，初始化Xtables模型；

       2. 调用ip_tables_init函数，初始化IPTables模型；

       3. 调用nftables_init函数，初始化Nftables模型；

       4. 调用ipset_init函数，初始化IPset模型。

       而iptables_register_table函数主要用于注册网络过滤表，主要完成如下功能：

       1. 根据提供的参数检查表的有效性；

       2. 创建一个新的数据结构xt_table；

       3. 将该表注册到ipt_tables数据结构中；

       4. 将表名及对应的表结构存放到xt_tableshash数据结构中；

       5. 更新表的索引号。

       到这里，我们就大致可以了解Linux SS的源码，但Learning Linux SS源码只是静态分析，细节的分析还需要真正的运行环境，观察每个函数的实际执行，而真正运行起来的Linux SS，是与系统内核非常紧密结合的，比如：

       1. 调用内核函数IPv6_build_route_tables_sockopt，构建SS的路由表；

       2. 调用内核内存管理系统，比如kmalloc、vmalloc等，分配SS所需的内存；

       3. 初始化Linux SS的配置参数；

       4. 调用内核模块管理机制，加载Linux SS相关的内核模块；

       5. 调用内核功能接口，比如netfilter, nf_conntrack, nf_hook等，通过它们来执行对应的网络功能。

       通过上述深入了解Linux SS源码，我们可以迅速把握Linux SS的构架和实现，也能熟悉Linux SS的具体运行流程。Linux SS的深层原理揭示出它未来的发展趋势，我们也可以根据Linux SS的现有架构改善Linux的网络安全机制，进一步开发出与Linux SS和系统内核更加融合的高级网络功能。

netfilter/iptables模块编译及应用

       by KindGeorge # yahoo.com .4.2 at ChinaUnix.net

       相信很多人都会用iptables,我也一直用,并且天天用.特别是看完platinum的如何给iptables添加新的模块;;介绍后,觉得有必要深入了解一下它的拓展功能.于是立刻下载,先查看一下它的说明, 其功能很是令人感觉很兴奋,例如:comment (备注匹配) ,string(字符串匹配,可以用做内容过滤),iprang(ip范围匹配),time(时间匹配),ipp2p(点对点匹配),connlimit(同时连接个数匹配),Nth(第n个包匹配),geoip(根据国家地区匹配). ipp2p(点对点匹配), quota(配额匹配),还有很多......之后编译,几经测试,在rh7.3 kernel2.4.-3和rh9.0 kernel2.4.-8下均成功实现添加扩展功能.以下是介绍其部分功能,及编译方法.环境rh9.0 kernel2.4.-8. root身份.

       一,准备原码.

       1. 内核原码:为了减少复杂性,不编译所有内核和模块,建议找一个跟当前版本一样的内核原码,推荐安装时光盘的

       a. [root@kindgeorge] uname -r (查看当前版本)

       2.4.-8

       可以cd /usr/src 查看是否有这个目录2.4.-8

       b. 或者[root@kindgeorge]rpm -qa|grep kernel

        kernel-source-2.4.-8 如果有这个说明已安装了.

       如果没有安装,可以在RH第二张光盘中拷贝过来或安装 rpm -ivh kernel-source-2.4.-3.i.rpm. 安装后会在/usr/src/出现linux-2.4连接和linux-2.4.-8目录.

        c.在下载一个和当前版本的内核原码.

       2. 先获取最新的信息,当然要到piled for kernel version 2.4.-8custom

        while this kernel is version 2.4.-8.

       /lib/modules/2.4.-8/kernel/net/ipv4/netfilter/ipt_iprange.o: insmod /lib/modules/2.4.-8/kernel/net/ipv4/netfilter/ipt_iprange.o failed

       /lib/modules/2.4.-8/kernel/net/ipv4/netfilter/ipt_iprange.o: insmod ipt_iprange failed

       3. [root@kindgeorge linux-2.4]# make mrproper

       4. [root@kindgeorge linux-2.4]# make oldconfig

       'make oldconfig' - 采用以前的 .config 文件 (编译时十分有用)

       技巧：在make menuconfig时，我们面对众多的选项常常不知道该如何选择，此时可以把安装时的配置文件copy到/usr/src/linux-2.4中：cp /boot/config-2.4.* /usr/src/linux-2.4/.config,再用make menuconfig编译，它会读取.config中原来的配置信息.

       (二).给netfilter打补丁

       解开tar xjvf patch-o-matic-ng-.tar.bz2 包后,进入该目录,就会发现有很多目录,其实每个目录对应一个模块.

       我们可以这样来选择,根据不同贮仓库submitted|pending|base|extra,例如:

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme base .

       或:KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme extra

       执行后,会测试是否已经应用和提示你是否应用该模块,但这样会遍历所有模块,有很多是用不着的,并且可能和系统版本有冲突,如果不管三七二十一全部选择的话,一般都会在编译和使用时出错.所以推荐用cat /模块目录名/info 和cat /模块目录名/help 看过后,认为适合自己,才选择.

       我是针对在上面看过后,有目的的一个一个的应用的,这样做:

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme string

       执行后,会测试是否已经应用和提示你是否应用该模块,按"y"应用.然后继续下一个

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme comment

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme connlimit

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme time

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme iprange

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme geoip

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme nth

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme ipp2p

       KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1 ./runme quota

       上面全部完成后,

       cd /usr/src/linux-2.4

       make menuconfig，确认

       Prompt for development and/or incomplete code/drivers要选中

       然后进入Networking options

       再进入IP:Netfilter Configuration，会看到增加很多模块，每个新增的后面都会出现"NEW",把其想要的选中为模块"M"

       保存、退出，至此，给netfilter打补丁工作完成

       (三).编译netfilter模块

       1.这里只需要编译netfilter,不需要编译整个内核和模块.这里我只需要ipv4的,ipv6我还没用到,所以不管了

       cd /usr/src/linux-2.4

       make dep

       make modules SUBDIRS=net/ipv4/netfilter

       2.建立一个新目录备份原来模块,以防万一:

       mkdir /usr/src/netfilter

       cp /lib/modules/2.4.-8/kernel/net/ipv4/netfilter/*.o /usr/src/netfilter/

       3.应用新的模块

       cp -f /usr/src/linux-2.4/net/ipv4/netfilter/*.o /lib/modules/2.4.-8/kernel/net/ipv4/netfilter/

       4.更新你的modules.dep

       depmod -a

       当出现这个时,可以不用理会,因为ipchains, ipfwadm模块都没用,也可以把出错的删除.

       depmod: *** Unresolved symbols in /lib/modules/2.4.-8/kernel/net/ipv4/netfilter/ipchains_core.o

       depmod: *** Unresolved symbols in /lib/modules/2.4.-8/kernel/net/ipv4/netfilter/ipfwadm_core.o

       (四).编译安装新的iptables

       解压后有目录iptables-1.3.1

       cd /usr/src/iptables-1.3.1

       export KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4

       export IPTABLES_DIR=/usr/src/iptables-1.3.1

       make BINDIR=/sbin LIBDIR=/lib MANDIR=/usr/share/man install

       三.安装完成,测试及应用

       1.内容过滤

       iptables -I FORWARD -m string --string "腾讯" -j DROP

       iptables -I FORWARD -s ..3. -m string --string "qq.com" -j DROP

       iptables -I FORWARD -d ..3.0/ -m string --string "宽频影院" -j DROP

       iptables -I FORWARD -s ..3.0/ -m string --string "色情" -j DROP

       iptables -I FORWARD -p tcp --sport -m string --string "广告" -j DROP

       2.备注应用

       iptables -I FORWARD -s ..3. -p tcp --dport -j DROP -m comment --comment "the bad guy can not online"

       iptables -I FORWARD -s ..3. -m string --string "qq.com" -j DROP -m comment --comment "denny go to qq.com"

       3.并发连接应用

       模块 connlimit 作用:连接限制

       --connlimit-above n 限制为多少个

       --connlimit-mask n 这组主机的掩码,默认是connlimit-mask ,即每ip.

       这个主要可以限制内网用户的网络使用,对服务器而言则可以限制每个ip发起的连接数...比较实用

       例如:只允许每个ip同时5个端口转发,超过的丢弃:

       iptables -I FORWARD -p tcp --syn --dport -m connlimit --connlimit-above 5 -j DROP

       例如:只允许每组ip同时个端口转发:

       iptables -I FORWARD -p tcp --syn --dport -m connlimit --connlimit-above --connlimit-mask -j DROP

       例如:为了防止DOS太多连接进来,那么可以允许最多个初始连接,超过的丢弃.

       /sbin/iptables -A INPUT -s ..1.0/ -p tcp --syn -m connlimit --connlimit-above -j DROP

       /sbin/iptables -A INPUT -s ..1.0/ -p tcp -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

       4.ip范围应用

       iptables -A FORWARD -m iprange --src-range ..1.5-..1. -j ACCEPT

       5.每隔N个匹配

       iptables -t mangle -A PREROUTING -m nth --every -j DROP

       6.封杀BT类P2P软件

       iptables -A FORWARD -m ipp2p --edk --kazaa --bit -j DROP

       iptables -A FORWARD -p tcp -m ipp2p --ares -j DROP

       iptables -A FORWARD -p udp -m ipp2p --kazaa -j DROP

       7.配额匹配

       iptables -I FORWARD -s ..3. -p tcp --dport -m quota --quota -j DROP

       iptables -I FORWARD -s ..3. -p tcp --dport -m quota --quota -j ACCEPT

       以上均测试通过,只有geoip的geoipdb.bin没下载到,所以没测试

       在此仅为抛个砖头,更多的应用,要根据自己的需要来组合各个规则和模块了.

       本来此篇文章和netfilter/iptables模块功能中文介绍;;是写在一起的,由于篇幅太长,所以份成两篇. 如果有更新请见我的blog: /article.php?articleId=blogId=

       /forum/viewtopic.php?t= netfilter/iptables模块功能中文介绍

       platinum的 /forum/viewtopic.php?t= 如何给iptables添加新的模块v2.2（含视频教程）

       hongfengyue的 /jh/4/.html iptables 添加模块 （for kernel 2.6）

       官方: filter.org/documentation/HOWTO/netfilter-extensions-HOWTO.html