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

  iptablessnat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

  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。

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