Surciata源码分析之IpsNFQ模式（2）

2. 各模块功能分析

•   Receive：从NFQUEUE中接收数据包，并将封装在Packet结构中，然后放入下一个缓冲区。

•   Decode：对数据包进行解码，主要是对数据包头部信息进行分析并保存在Packet结构中。

•   StreamTCP：对数据包进行TCP流重组。

•   Detect：检测数据包是否包含入侵行为。

•   Verdict：对检测后的数据包进行判定，并将判定结果告诉内核（通过ipq_set_verdict函数），方便内核对数据包进行接收、丢弃等处理。

•   RespondReject：通过libnet对那些要执行Reject操作的数据包进行相应的回应。

3. Tm-queue&Tm-queuehandler分析

3.1Tm-queue

Tm-queue是各个模块（线程）之间传递数据的缓冲区（图中椭圆），这在多线程编程中经常会被用到，用来缓存数据。在这里提醒一下，不要将这里的Tm-queue与NFQ中的Queue混淆了，后者是内核中的Queue（Netfilter Queue），这里的Tm-queue只是suricata各模块间的缓冲区。

一个Tm-queue在程序中包括structTmq_和struct PacketQueue两个结构，前者只存了简单的信息，用于检索，后者用于实际存储数据包，两者之间通过Tmq->id进行关联。这两个结构的定义分别如下：

Tm-queue.h：

typedef struct Tmq_ {

    char *name;

    uint16_t id;

    uint16_t reader_cnt;

    uint16_t writer_cnt;

    /* 0 for packet-queue and1 for data-queue */

    uint8_t q_type;

} Tmq;

Decode.h:

typedef struct PacketQueue_ {

    Packet *top;

    Packet *bot;

    uint32_t len;

#ifdef DBG_PERF

    uint32_t dbg_maxlen;

#endif /* DBG_PERF */

    SCMutex mutex_q;

    SCCondT cond_q;

} PacketQueue;

Tmq的创建是在程序调用TmThreadCreate()（Tm-threads.c）函数创建线程时调用TmqCreateQueue()（Tm-queues.c）函数进行创建。

在NFQ模式中用到的Tm-queue除了packetpool是循环队列之外，其它的（pickup-queue、decode-queue等）都是FIFO队列。所以，这里只对packetpool这个特例进行一下说明。

Packetpool这个Tm-queue其实在源码中是用ringbuffer这个循环队列表示，所以对packetpool的操作其实是在操作ringbuffer。Ringbuffer是存放Packet*指针的一个数组，数组的大小由max_pending_packets（在配置文件中配置，默认为50）的值决定。main()（suricata.c）函数对ringbuffer数组进行了初始化，创建一定数量的Packet，在程序的整个运行中循环使用，直到程序完全退出才释放。

3.2 QueueHandler

QueueHandler是各缓冲区的操作接口，用来对缓冲区进行输入输出操作。该结构在Tm-queuehandlers.h文件中的定义如下：

typedef structTmqh_ {

    char *name;

    Packet *(*InHandler)(ThreadVars *);

    void (*InShutdownHandler)(ThreadVars *);

    void (*OutHandler)(ThreadVars *, Packet *);

    void *(*OutHandlerCtxSetup)(char *);

    void (*OutHandlerCtxFree)(void *);

    void (*RegisterTests)(void);

} Tmqh;

其中InHandler和OutHandler就是分别指向缓冲区的输入、输出操作函数。

所有的QueueHandler组成了一个数组存放在tmqh_table[]中。Tm-queuehandlers.c中的Tmqh_Setup()函数被main()调用来对tmqh_table[]数组进行初始化，并将所有会用到的QueueHandler注册到tmqh_table[]数组中。下面是NFQ模式中用到的三种QueueHandler：

1) Packepool

通过read和write两个位置标记对packetpool(ringbuffer)这个循环队列进行进出操作。

2) Simple

按照FIFO（先进先出）原则对缓冲区内容进行进出操作。

3) Flow

出队的时候是按照FIFO进行，入队的时候对数据包的头部信息进行hash，然后将具有相同hash值的数据包放到一个缓冲区。