Netfilter所处的位置

Netfilter位于网络层，Tc位于网络层于MAC层之间。

  问题

　　iptables中snat和MASQUERADE的区别

　　解决方案

　　iptables中可以灵活的做各种网络地址转换（NAT）

　　网络地址转换主要有两种：snat和DNAT

　　snat是source network address translation的缩写

　　即源地址目标转换

　　比如，多个PC机使用ADSL路由器共享上网

　　每个PC机都配置了内网IP

　　PC机访问外部网络的时候，路由器将数据包的报头中的源地址替换成路由器的ip

　　当外部网络的服务器比如网站web服务器接到访问请求的时候

　　他的日志记录下来的是路由器的ip地址，而不是PC机的内网ip

　　这是因为，这个服务器收到的数据包的报头里边的“源地址”，已经被替换了

　　所以叫做snat，基于源地址的地址转换

　　DNAT是destination network address translation的缩写

　　即目标网络地址转换

　　典型的应用是，有个web服务器放在内网配置内网ip，前端有个防火墙配置公网ip

　　互联网上的访问者使用公网ip来访问这个网站

　　当访问的时候，客户端发出一个数据包

　　这个数据包的报头里边，目标地址写的是防火墙的公网ip

　　防火墙会把这个数据包的报头改写一次，将目标地址改写成web服务器的内网ip

　　然后再把这个数据包发送到内网的web服务器上

　　这样，数据包就穿透了防火墙，并从公网ip变成了一个对内网地址的访问了

　　即DNAT，基于目标的网络地址转换

　　MASQUERADE，地址伪装，在iptables中有着和snat相近的效果，但也有一些区别

　　但使用snat的时候，出口ip的地址范围可以是一个，也可以是多个，例如：

　　如下命令表示把所有10.8.0.0网段的数据包snat成192.168.5.3的ip然后发出去

　　iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.0.0/255.255.255.0 -o eth0 -j snat --to-source 192.168.5.3

　　如下命令表示把所有10.8.0.0网段的数据包snat成192.168.5.3/192.168.5.4/192.168.5.5等几个ip然后发出去

　　iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.0.0/255.255.255.0 -o eth0 -j snat --to-source 192.168.5.3-192.168.5.5

　　这就是snat的使用方法，即可以NAT成一个地址，也可以NAT成多个地址

　　但是，对于snat，不管是几个地址，必须明确的指定要snat的ip

　　假如当前系统用的是ADSL动态拨号方式，那么每次拨号，出口ip192.168.5.3都会改变

　　而且改变的幅度很大，不一定是192.168.5.3到192.168.5.5范围内的地址

　　这个时候如果按照现在的方式来配置iptables就会出现问题了

　　因为每次拨号后，服务器地址都会变化，而iptables规则内的ip是不会随着自动变化的

　　每次地址变化后都必须手工修改一次iptables，把规则里边的固定ip改成新的ip

　　这样是非常不好用的

　　MASQUERADE就是针对这种场景而设计的，他的作用是，从服务器的网卡上，自动获取当前ip地址来做NAT

　　比如下边的命令：

　　iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.8.0.0/255.255.255.0 -o eth0 -j MASQUERADE

　　如此配置的话，不用指定snat的目标ip了

　　不管现在eth0的出口获得了怎样的动态ip，MASQUERADE会自动读取eth0现在的ip地址然后做snat出去

　　这样就实现了很好的动态snat地址转换

网卡如何发送接受数据

一、如何接受数据包

 

网线可以看作一个高速公路，物理帧也就是辆汽车，网卡呢？或许是个加油站吧。

从这个角度讲，汽车和加油站没有绝对的对应关系，所有的汽车都可以进入该加油站。

 

正常情况：

网线上的物理帧首先被网卡芯片获取，网卡芯片会检查物理帧的CRC，保证完整性。

其次，网卡芯片将物理帧头去掉，得到MAC包。

网卡芯片检查MAC包内的目的MAC地址信息，和本网卡的MAC地址是否一致？不一致，抛弃。

网卡芯片将MAC帧拷贝到网卡内部的缓冲区，触发中断。

驱动程序通过中断，将MAC包拷贝到系统中，构建sk_buff。告诉上层。

上层去掉MAC包头，得到需要的IP包。

 

过程中，网卡芯片对物理帧进行了MAC匹配过滤。这样做可以减小系统负荷。

试想一下，若网卡芯片对所有的MAC帧不加判断的直接提供给驱动，让CPU判决会是什么样子呢？

当总线上数据繁忙，CPU将浪费大部分时间去判断该MAC包是否是自己需要的，效率低下。

 

不正常模式（混听）：

网线上的物理帧首先被网卡芯片获取，网卡芯片会检查物理帧的CRC，保证完整性。

其次，网卡芯片将物理帧头去掉，得到MAC包。

网卡芯片发现自己当前被配置为混听模式，就不对MAC包过滤。

网卡芯片将MAC帧拷贝到网卡内部的缓冲区，触发中断。

驱动程序通过中断，将MAC包拷贝到系统中，构建sk_buff。告诉上层。

上层去掉MAC包头，得到需要的IP包。

显然，这里的IP包并一定是发给自己的。

 

驱动的问题

网卡到底能不能接收其他MAC包，完全取决于网卡芯片中RCR（receive control register)配置。

驱动程序是决定网卡能否工作与混听模式的桥梁。

混听模式会加重CPU的负荷，而且也是不符合标准应用的！

 

所有的车辆都要从加油站穿过，（有些都不加油），加油站工作人员的任务量就可想而知。

 

 

当然也有例外，有些程序不通过驱动，也可以直接访问网卡芯片RCR达到设置混听模式。

所谓 条条大路通香港，就是这个道理：）没有绝对的

 

二、如何发送数据包

 

IP报文可以看作一个包。

linux网卡驱动程序，将IP包添加14字节的MAC包头，构成MAC包。

MAC包中含有发送端和接收端的MAC地址信息。既然是驱动程序创建的MAC包头信息，当然可以随便输入地址信息的。主机伪装就是这么实现的。

驱动程序将MAC包拷贝到网卡芯片内部的缓冲区，就算完事了。有网卡芯片接手处理。

网卡芯片对MAC包，再次封装成物理帧，添加头部同步信息和CRC校验。然后丢到网线上，就完成一个IP报文的发送。所有挂接到本网线的网卡都可以看到该物理帧。