編寫乙個Linux虛擬網絡卡來實現類NVI

2021-09-21 02:38:01 字數 1718 閱讀 8488

我們可以在linux上使用loopback介面來模擬兩個階段的路由抉擇，第乙個階段是走一遍pre/post routing流程，將nat實施完畢，第二階段完成單純路由**。然而需要在netfilter上掛鉤子，以便取消關聯在skb上的路由項，並且取消關聯在skb上的conntrack資訊，因為在第二階段的單純路由流程裡面，我不希望再有什麼基於conntrack的動作，因此如果需要有基於conntrack的操作，務必在第一階段內和nat一併完成。

回過頭來看loopback的實現，不是那麼完美，因為像在netfilter上掛載鉤子完成的這種事完全可以在虛擬網絡卡的xmit操作中完成，因此有必要重新寫乙個虛擬網絡卡，之所以最終還是考慮重新寫，是因為這個模組超級簡單，基本可以照搬loopback.c的實現，所不同的是xmit的操作：

static netdev_tx_t nvi_xmit(struct sk_buff *skb,


struct net_device *dev)


else 


return netdev_tx_ok;


}

對nvi介面的註冊也非常簡單：

dev = alloc_netdev(0, "nvi", nvi_setup);
為何可以使用skb的mark來儲存入介面index呢？實際上在32位的機器上它完全可以儲存原始入網絡卡dev的位址，強轉成net_device型別指標即可。我並不是一開始就直接把入網絡卡的index儲存在mark中了，因為可能netfilter鉤子還要用這個mark，我也沒有使用mark的掩碼掩去一些位來儲存index，因為不知情者可能會誤用。我採用的方式是在「確認不可能有netfilter鉤子使用mark的時候再將其覆蓋成入網絡卡的index，那麼何時合適呢？精通netfilter的都知道，在postrouting的最後做這件事比較合適，因此我就把這個hook安置於postrouting的nf_confirm之後。是否會有流控用到mark我不管，畢竟流控是在物理網絡卡上做的，和第一輪的路由無關。然而問題是，到了postrouting的時候我還能取到原始的入網絡卡的index嗎？oh，no！：

int ip_output(struct sk_buff *skb)
所以，到了postrouting，就再也取不到原始網絡卡的index了！那麼變通的辦法就是將linux協議棧的這段**改了：

int ip_output(struct sk_buff *skb)


return nf_hook_cond(pf_inet, nf_inet_post_routing, skb, orig_dev, dev,


ip_finish_output,


!(ipcb(skb)->flags & ipskb_rerouted));


}
我個人覺得，對於將linux作為路由box來用的人來講，對於forwarding的資料報，在postrouting的時候能取到資料報從哪個網絡卡進入，可以實施更多的控制策略，這難道不更好嗎？好吧，如果非要說這樣改不好，我還有更加標準的做法，那就是在conntrack結構體中註冊乙個新的extend，其實就是乙個結構體，將原始的入網絡卡作為乙個字段放進去，在nvi介面的xmit中，conntrack重置為nf_conntrack_untracked之前，取出這個網絡卡，呼叫eth_type_trans介面即可，這樣好了吧，我沒有觸動linux kernel的主協議棧，還是基於netfilter來做擴充套件！事實上，netfilter的擴充套件能力是無限的！

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