Выпуск пакетного фильтра nftables 0.4, идущего на смену iptables
16 декабря 2014 года
Проект Netfilter представил четвёртый выпуск нового пакетного фильтра nftables (0.4), а также выпуск сопутствующей библиотеки libnftnl 1.0.3, предоставляющей низкоуровневый API для взаимодействия с подсистемой nf_tables. В пакет Nftables входят компоненты пакетного фильтра, работающие в пространстве пользователя, в то время как на уровне ядра работу обеспечивает подсистема nf_tables, которая входит в состав ядра Linux начиная с выпуска 3.13.
Nftables нацелен на замену iptables, ip6table, arptables и ebtables, и примечателен унификацией интерфейсов фильтрации пакетов для IPv4, IPv6, ARP и сетевых мостов. Для реализации поставленной задачи Nftables предоставляет на уровне ядра лишь общий интерфейс, не зависящий от конкретного протокола и предоставляющий базовые функции извлечения данных из пакетов, выполнения операций с данными и управления потоком. В работе используются уже существующие типовые универсальные компоненты инфраструктуры Netfilter, в том числе применяются существующие хуки, система отслеживания состояния соединений, компоненты организации очередей и подсистема ведения лога.
Непосредственно логика фильтрации и специфичные для протоколов обработчики компилируются в байткод в пространстве пользователя, после чего данный байткод загружается в ядро при помощи интерфейса Netlink и выполняется в специальной виртуальной машине, напоминающей BPF (Berkeley Packet Filters). Например, если в iptables при выполнении в правилах сопоставления номера входящего TCP-порта использовалась специальная предопределённая функция модуля ядра xt_tcpudp, то в nftables производится формирование инструкции "прочитать в регистр 2 байта из определённой позиции заголовка пакета и сравнить содержимое регистра с указанным значением". Подобный подход позволяет значительно сократить размер кода фильтрации, работающего на уровне ядра и вынести все функции разбора правил и логики работы с протоколами в пространство пользователя.
Для формирования правил фильтрации предлагается использовать утилиту nft, которая проверяет корректность правил и транслирует их в байткод. Правила могут как добавляться инкрементально, так и загружаться целиком из файла на диске. Синтаксис правил (Архивная копия от 11 июля 2016 на Wayback Machine) не похож на iptables и отличается использованием иерархических блочных структур вместо линейной схемы. Язык классификации правил основан на реальной грамматике, при обработке которой используется сгенерированный в bison парсер. Поддерживается словарный маппинг (хеши), поиск по наборам правил (sets), диапазоны значений (можно определять подсети), средства для отслеживания соединений, NAT, ведение лога. Для обеспечения совместимости с правилами iptables/ip6tables предоставляется специальная прослойка.
Особенности новой версии:
- Поддержка операций с глобальными наборами правил (ruleset). Возможность появилась в ядре 3.18). Например, командой "nft flush ruleset" можно разом очистить все таблицы, цепочки и правила. Посмотреть доступные наборы правил можно командой "nft list ruleset". Результаты вывода данной команды можно сохранить в файл и затем загрузить при помощи "nft -f ruleset.file" для восстановления сохранённого состояния, что будет аналогично выполнению iptables-restore c захватом правил для всех поддерживаемых семейств протоколов (ip, ip6, inet, bridge и arp);
- Поддержка ведения полного лога для всех семейств протоколов, в том числе nfnetlink_log. Поддерживается начиная с ядра Linux 3.17;
- Возможность автоматического выбора оптимальной реализации списка (set). Поддерживается начиная с ядра Linux 3.16. Метод оптимизации списка можно определить и вручную, например, для включения оптимизации по потреблению памяти можно указать "nft add set filter set1 { type ipv4_addr ; policy memory ; }", а для оптимизации для достижения максимальной производительности - "nft add set filter set1 { type ipv4_addr ; policy performance ; }". Аналогичным образом можно поступить и для словарей (maps), например "nft add map filter map1 { type ipv4_addr : verdict ; policy performace ; }";
- Полноценная поддержка операции отклонения (reject) с отправкой ответного сообщения об ошибке. Например, "nft add rule filter input reject with icmp type host-unreachable" или "nft add rule filter input reject with tcp reset";
- Поддержка трансляции адресов (маскарадинга) для IPv4 и IPv6. Например, "nft add rule nat postrouting masquerade". Работает в ядрах Linux, начиная с 3.18;
- Поддержка перенаправления запросов (redirect). Например, "nft add rule nat prerouting tcp dport 22 redirect to 2222". Работает в ядрах Linux, начиная с 3.19-rc;
- Поддержка NAT-флагов random, fully-random и persistent;
- Проверка непротиворечивости пересечений между обновлениями и дампами ruleset;
- Метаинформация о пакете расширена поддержкой сопоставлений pkttype, cpu и devgroup;
- Добавлен скрипт для автоматического тестирования на предмет появления регрессивных изменений;
- Возможность отключения использования библиотеки libreadline и отладки на стадии выполнения скрипта configure;
- Система сборки переведена на использование autotools;
- Изменение синтаксиса: Флаг 'queue' теперь рассматривается как разделённый запятыми список символов, например "nft add filter input counter queue num 0-3 fanout,bypass";
- По умолчанию прекращено преобразование имён в правилах. IP-адреса всегда должны задаваться в числовом представлении. Для резолвинга имён хостов следует явно указывать опцию '-N'.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.