Linux 中的网络数据包捕获

开始之前

关于本教程

目前，信息要通过管道（也就是网络）传输，需要花很多时间封装在数据包中。在本教程 中，我们将在这些数据包传输过程中捕获它们，捕获数据包所采用的平台是 Linux。

大多数网络应用程序――从虚拟专用网（VPN）到路由程序，再到嗅探器――都具有某种 数据包捕获机制。因此，编写此类软件的任何人都可以从本教程中受益。

由于我们将要研究的几种数据包过滤机制都是内核模块，所以还将简要地介绍这些模块以 及内核编译。

我们还将回顾一些我没有成功使用的机制：我只能获得数据包的一个副本而无法截获最初 的数据包。这里的讨论不仅能省去您重复我所做工作的麻烦，而且还对编写网络应用程序（如嗅探器） 很有用。

除大致熟悉不同的数据包捕获机制（如防火墙钩子、divert socket 和 netfilter）外； 读者还应具备有关 Linux 网络和 TCP/IP 协议栈方面的知识。开始之前最好了解一些源代 码的知识。

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前提条件

本教程最适合那些以前在系统编程、Linux 网络和 Linux 内核模块方面 至少有一些经验的读者。但是，本教程尽可能简单地给出一些概念，并在适当的时候给 予详细解释，因此，即使读者缺少一种或多种这方面的知识，也能从本文的讨论中获益。

简介

数据包捕获

TCP/IP 协议栈是 Linux 网络的重要支柱，其体系结构设计得非常优美。数据包 是 TCP/IP 协议栈 中信息流的载体。在 Linux 网络编程中，许多有意义的工作都包括了捕获这些信息丰富的数据包、提取或操作这些数据包所包含的信息。

数据包捕获 对我们而言意味着某种机制，即获取一个数据包，直到达到所要求的目 的后才将其释放，以便该数据包能够按照常规路径通过其余的任何处理。其他相同或相似 操作的术语有 数据包过滤、数据包嗅探、网络嗅探 以及 数据包 或 网络监视。

数据包过滤是许多网络软件的基础，这些软件有网络监视工具、VPN、网络分析程序、路由 程序、入侵监测系统（Intrusion Detection Systems，IDS）和嗅探器。

Linux 提供了多处可以捕获数据包的位置，既包括用户空间，又包括内核空间。下图展示了网络数据包流过 TCP/IP 协议栈的路径：

图 1. 网络数据包通过协议栈的路径 

如上图所示，流入的数据包通过以太网层、网络层、TCP 协议栈并穿过套接字层， 然后才能被复制到用户空间中。在所有这些断点处，数据包都很容易被捕获到。本教程讨 论的方法大多在网络层和用户空间中有效。

然而，由于 Linux 和 Linux 内核在不断发展，这里讨论的某些数据包捕获方法仅在特定 的内核中有效。例如，divert socket 对打过补丁的 2.2.12 内核有效，而 netfilter 对 内核 2.4.x 和 2.6.x 有效。在讨论各种方法时始终要注意这些细节。

Linux 可加载的内核模块（LKM）概述

捕获数据包的模块

本教程探讨的大多数数据包捕获机制都是以 Linux 内核模块的方式工作的，因此我们现在简 要讨论一下这些模块。如果您有很强的 LKM 背景，则可以跳至下一节 编译内核 。

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什么是 LKM？

可加载内核模块 是内核的扩展，可以在需要时附加到内核中，或从内核中删除。LKM 基本上是设备驱动程序的软件实现，它与真实的或者虚拟的硬件设备协同工作。当 LKM 加 载到内核中时，它们监听和处理对设备的任何请求。由于只加载所需的 LKM，因此使 用 LKM 可使内核变得轻便、模块化、灵活和可伸缩。

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LKM 体系结构

编写 Linux 内核模块的体系结构如下：

1. init_module 
   这个 LKM 初始化函数是强制执行的。当 LKM 加载到内核时触发该函数，因此 所有初始化工作都是在这个函数中完成的。
2. 处理特定的函数 
   这些函数执行实际的工作，如读、写、打开、关闭设备，等等。
3. cleanup_module 
   当从内核中删除 LKM 时，调用 LKM 的这个强制执行函数。因此，所有清除工作 如释放内存等都应在这个函数中执行。

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编译 LKM

编写 LKM 后，可以采用下列命令编译它：

gcc -c -g .c -I/usr/src/linux/include

该命令产生一个名为 .o 的文件，它就是 LKM，可以使用下列命令将它加载到 内核中：

insmod -f .o

（ -f  选项意味着强制加载。）

如果在加载模块时遇到任何内核版本问题，可以通过在加载 LKM 时包含这个特定内核 的头文件来解决问题。因此，在编译内核时，请使用 -I/usr/src/linux/include。

还可以使用 Makefile 来解决此类版本问题，但这超出了本教程的范围。在本教程的末 尾，您还可以在 参考资源 中找到有关 LKM 编程的更多信息。

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卸载 LKM

一旦模块加载到内核中，它将开始执行预定的功能。使用命令 lsmod 可 以看到当前所有加载的 LKM 的列表。

可以使用 rmmod  从内核中加载或删除模块。

编译内核

回顾

本教程讨论的许多机制都要求设置某些内核选项，然后重新编译内核。因此在开始前，我 们将复习内核编译的步骤。如果您已经了解内核编译，则可以跳至下一 节 数据包截获：防火墙钩子 ，在那里开始复习数据包捕获机制。

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步骤

重新编译内核：

1. make xconfig 
   允许设置不同的内核选项。（也可以使用 make menuconfig 或 make config；这只是个人偏好问题。）
2. make dep 
   解决内核编译的文件依赖性。
3. make bzImage 
   编译（make）内核映像并将其存储在 vmlinuz 中。
4. make install 
   将 vmlinuz 复制到 /boot 目录中，并将二进制文件复制到正确的位置。
5. make modules 
   编译所有内核模块。
6. make modules_install 
   在正确的位置安装模块（通常位于 /lib/modules/ ）。

接着，您应将关于最近编译内核的信息添加到 /etc/lilo.conf（如果不在该位置的 话），然后重新启动机器。您会在重新启动过程的开始看到列出的新内核选项。

数据包截获：防火墙钩子

概述

防火墙钩子（Firewall hook） 已引入到 2.2.16 内核中，它是 2.2.x 内核运行的数据包截获方法。 防火墙钩子在 TCP/IP 协议栈的 IP 层截获数据包。

防火墙钩子在功能上充当 Linux 可加载内核模块（LKM）或伪设备驱动程序，可以根据 需要从内核中加载或卸载。

要使用防火墙钩子，请在内核编译期间启用 firewalling 选项 （在 Networking 选项下列出）。

您可以使用该数据包截获机制来开发路由程序、VPN、数据包嗅探器或位于网络边 缘且要求实时捕获数据包的任何其他网络应用程序。

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填充结构

内核定义的 firewall_ops 结构是防火墙钩子的基础。可以用这些结构来指定各种 数据包策略，这些策略可以是非常特殊的，也可以是很普通的。

firewall_ops 结构位于 /usr/src/linux/include/linux/firewall.h 中，类似如下：

struct firewall_ops { struct firewall_ops next; int (*fw_forward)(struct firewall_ops *this, int pf, struct device *dev, void *phdr, void *arg, struct sk_buff **pskb); int (*fw_input)(struct firewall_ops *this, int pf, struct device *dev, void *phdr, void *arg, struct sk_buff **pskb); int (*fw_output)(struct firewall_ops *this, int pf, struct device *dev, void *phdr, void *arg, struct sk_buff **pskb); int fw_pf; int fw_priority; };

这种机制是作为 LKM 来实现的。同样，它需要 init_module（用于初始 化模块）、cleanup_module 和某些特定处理的函数：

next	指向下一个钩子的指针
fw_forward	转发数据包的函数指针
fw_input	流入数据包的函数指针
fw_output	流出数据包的函数指针
fw_pf	协议簇
fw_priority	所选防火墙的优先权

这些都是实际的函数指针；相应的函数在下一个屏中定义。

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函数

为了处理数据包，需要定义三个函数：

流入的数据包处理：

static int fw_input(struct firewall_ops *this,int pf,struct device *dev,void *phdr,void *arg,struct sk_buff **pskb)

对所有流入的数据包都要调用该函数。如果需要对流入的数据包进行任何处理（也称为 "mangling"），如添加额外的字段，可以在此进行处理。

流出的数据包处理：

static int fw_output(struct firewall_ops *this,int pf,struct device *dev,void *phdr,void *arg,struct sk_buff **pskb)

对所有流出的数据包（源自主机）调用该函数。可以在这里对此类数据包进行任何额外处理。

转发数据包处理：

static int fw_forward(struct firewall_ops *this,int pf,struct device *dev,void *phdr,void *arg,struct sk_buff **pskb)

对所有转发的数据包调用该函数。

下面是在上述函数中传递参数的详细信息。

*this	指向防火墙钩子结构的指针
pf	代表协议簇
*dev	指向以太网卡设备结构的指针 card
*phdr	指向 IP 地址缓冲区的指针
*arg	额外的参数，在需要时传递给函数 function
**pskb	指向 TCP_IP 协议栈的 sk_buff 层的指针

对于上述每个函数，数据包的返回值（或对数据包的操作）可以是：

• Accept 
  该操作由 FW_ACCEPT 宏完成。它接受数据包并且数据包遵循正常的 TCP/IP 协议栈路径。
• Reject 
  该操作由 FW_REJECT 宏完成。它拒绝所有数据包，既没有网络流量流出， 又没有网络流量流入。
• Redirect 
  该操作由 FW_REDIRECT 宏完成。它将数据包重定向到特定的主机。

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函数（续）

现在，我们将把上一屏中定义的函数赋值给 firewall_ops 结构中的指针。一旦赋值 完成，firewall_ops 结构将被填充，函数将由系统本身调用――这就是术语 回调函 数。

下面是要填充的字段：

struct firewall_ops * next; /*Pointer to the next firewall hook structure */ int fw_pf; /* Protocol family */ int fw_priority; /* Priority of chosen firewalls */

现在，防火墙结构与下面的代码类似：

/* Filling the firewall_ops structure */ static struct firewall_ops myOps = {NULL, fw_forward, fw_input, fw_output, PF_INET, /* Protocol family */ 1 /* Priority of chosen firewalls*/ };

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Kernel 注册

现在，您需要将 firewall_ops 结构注册到内核：

register_firewall(protocol family, struct firewall_ops *);

在 LKM 的 init_module 代码中进行注册。

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取消注册 firewall_ops 结构

当卸载 LKM 时，cleanup_module 函数应包含

unregister_firewall(protocol family, struct firewall_ops *);

对 LKM 进行编码、编译并加载到内核后，您的数据包拦截器就准备工作了。

完成在接下来的两屏中给出的这个 LKM 的源代码和使用说明。

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源代码：防火墙钩子程序

/* This is an insertable module that uses the firewall hooks mechanism on 2.2.16 to intercept a packet */ /* gcc -O -c NetFWHook.c -I/usr/src/linux/include*/ /* No one can then telnet,ftp,ping your machine */ /*NetFWHook.c*/ #define MODULE #define __KERNEL__ #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include //Function for forwarded packets static int fw_forward(struct firewall_ops *this,int pf,struct device *dev,void *phdr,void *arg,struct sk_buff **pskb) { struct iphdr *hdr = (struct iphdr *)(*pskb)->h.ipiph; printk("\n\tfw_forward)() called..."); printk("\n\t\tThe source of this packet is: %s",in_ntoa(hdr->saddr)); return FW_ACCEPT; } /*Function for incoming packets*/ static int fw_input(struct firewall_ops *this,int pf,struct device *dev,void *phdr,void *arg,struct sk_buff **pskb) { struct iphdr *iph; iph = (struct iphdr*)(*pskb)->h.ipiph; printk("\n\tfw_input() called..."); printk("\n\t\tThe source of this packet is: %s",in_ntoa(iph->saddr)); return FW_ACCEPT; } /*Function for outgoing packets*/ static int fw_output(struct firewall_ops *this,int pf,struct device *dev,void *phdr,void *arg,struct sk_buff **pskb) { struct iphdr *iph; iph = (struct iphdr*)(*pskb)->h.ipiph; printk("\n\tfw_output)() called..."); printk("\n\tThis packet is destined for: %s",in_ntoa(iph->daddr)); return FW_ACCEPT; } /*Filling the firewall_ops structure*/ static struct firewall_ops myOps = {NULL,fw_forward,fw_input,fw_output,PF_INE int fw_pf; /* Protocol family*/,int fw_priority; /* Priority of chosen firewalls */T,1}; /*First function to be called at the time of loading of module*/ int init_module(void) { /*registering the firewall_ops structure*/ if(register_firewall(PF_INET,&myOps) < 0) { printk("\n\n\tERROR...firewall main aag lag gayee!!!"); return -1; } else { printk("\n\n\tFirewall registered"); } return 0; } /*Function that is called when the module is unloaded*/ void cleanup_module(void) { /*Unregistering the firewall_ops structure*/ if(unregister_firewall(PF_INET,&myOps)<0) { printk("\n\n\tError....Firewall can't be unregistered"); } else { printk("\n\n\tFirewall unregistered"); } }

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使用防火墙钩子程序

1. 编译和运行防火墙钩子程序：

   gcc -c -O NetFWHook.c -I/usr/src/linux/include/

   
   
2. 您将得到一个名为 NetFWHook.o 的文件。请使用下列命令将其插入到内核中：

   /sbin/insmod -f NetFWHook.o

   
   
3. 要查看由这个 LKM 生成的消息，请运行 dmesg 命令。

数据包截获：Netfilter

概述

Netfilter 是由内核 2.4.x 和 2.6.x 提供的数据包截获机制，它替代了内核 2.2.x 中 使用的 ipchains、防火墙钩子和其他方法。Netfilter 也可以作为 LKM 获得。

要使用 netfilter，在内核编译时设置 Packet Filtering 选项。

可以对采用防火墙钩子机制的同类应用程序使用 netfilter 机制，这些应 用程序有：路由程序、数据包嗅探器和其他位于网络边缘并访问通信流的实体。

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使用 Netfilter

Netfilter 可以在通过 TCP/IP 协议栈的路径中的几个定义良好的点上捕获数据包：

• NF_IP_PRE_ROUTING 
  在对数据包进行初始正确性检查（校验和等）后，保存该数据包。
• NF_IP_LOCAL_IN 
  如果数据包将要到达本地主机，则捕获该数据包。
• NF_IP_FORWARD 
  如果数据包将要到达某些其他主机，则捕获该数据包。
• NF_IP_LOCAL_OUT 
  在本地捕获其目的地是外部的已创建的数据包。
• NF_IP_POST_ROUTING 
  这是最后的钩子，在此之后将传输数据包。

当数据包穿过 TCP/IP 协议栈后，协议调用带有数据包和钩子号的 netfilter 框架。钩子也 可以指派优先级。

函数的返回值包括：

• NF_ACCEPT 
  数据包继续在正常的 TCP/IP 路径上传输。
• NF_DROP 
  丢弃数据包；不进一步处理。
• NF_STOLEN 
  已获得数据包；不进一步处理。
• NF_QUEUE 
  对数据包排队（通常用于用户空间处理）。
• NF_REPEAT 
  再次触发这个钩子。

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步骤

Netfilter 的工作方式与防火墙钩子非常相似。作为 LKM 注册到内核的结构 调用特定于进程的函数。任何基于 netfilter 的数据包拦截器都必须遵循开发 LKM 所采 用的步骤。

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特定于进程的函数

特定于进程的函数（或钩子）的原型如下所示：

static unsigned int packet_interceptor_hook(unsigned int hook, struct sk_buff **pskb, const struct net_device *indev, const struct net_device *outdev, int (*okfn) (struct sk_buff *))

您可以将字段定义为：

• hook 
  您感兴趣的钩子的编号；例如 NF_IP_LOCAL_OUT、NF_IP_LOCAL_IN、NF_IP_ FORWARD 等。
• **pskb 
  指向 TCP/IP 协议栈中数据包容器的指针；例如 sk_buff。
• *indev & *outdev 
  指向流入和流出网络设备的设备结构的指针。在内核中注册的每种设备（例如，以太网卡）都 有一个由 IRQ、IO 地址等组成的设备结构。当机器只有一个网络接口来处理流入和流 出流量时，这两个结构是相同的。当流入和流出的流量由两种设备处理时，这两种结构是 不同的。
• (*okfn) (struct sk_buff *) 
  在激活钩子时调用该函数。

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netfilter 结构

核心 netfilter 结构在 /usr/src/include/linux/netfilter.h 中定义，类似如下：

struct nf_hook_ops { struct list_head list; /* User fills in from here down. */ nf_hookfn *hook; int pf; int hooknum; /* Hooks are ordered in ascending priority. */ int priority; };

参数是：

• list 
  Netfilter 本身是一个钩子链；它指向 netfilter 钩子的头部，通常设置为 { NULL, NULL }。
• hook 
  该函数在数据包碰到钩子点时被调用。该函数与前面描述的函数相同，它必须返回 NF_ACCEPT、NF_DROP 或 NF_QUEUE。如 果返回 NF_ACCEPT，则下一个钩子将被附加到将要调用的点。如 果返回 NF_DROP，则数据包被丢弃。如果返回 NF_QUEUE，则对数据包 进行排队。sk_buff 指针被传递到该函数中，并用数据包信息如 IP 报头、TCP 报头等进 行填充。您可以使用 sk_buff 结构指针来操作或删除数据包（要删除数据包，只需将 skb 指 针设置为空即可）。
• pf 
  协议簇；例如，适用于 IPv4 的 PF_INET。
• hooknum 
  您感兴趣的钩子号；例如 NF_IP_LOCAL_IN 等。

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内核注册

在 LKM 的 init_module 函数中，需要注册在内核中填充的结构：

int nf_register_hook(struct nf_hook_ops *req);

这里，nf_hook_ops 是 netfilter 操作结构。

一旦该结构注册到内核中，Linux 将调用这里定义的函数来处理数据包。

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取消注册 netfilter 结构

卸载 LKM 时，netfilter 结构需要从内核中取消注册。这一操作在 cleanup_module 函数中完成：

void nf_unregister_hook(struct nf_hook_ops *req);

nf_hook_ops 也是 netfilter 操作结构。

数据包截获：Divert socket

概述

2.2.12 内核的其中一个补丁引入了一种新类型的原始套接字（raw socket），称 为 divert socket，该套接字按照防火墙规范过滤数据包，并将其发送到用户空 间。数据包从这里开始进行处理或简单地再放回到 TCP/IP 协议栈中。

Divert socket 是一种特殊类型的原始套接字，与任何其他套接字一样，通过该套接字 可以接收和发送数据包。Divert socket 使用 Linux 内核的 firewalling 功能：可以 将 Linux firewalling 设置为对流入、流出和转发数据包应用受限的策略，然后将其重 定向到指定的端口。Divert socket 将在该端口进行监听，然后进一步重定向数据包。

使用 divert socket 的主要缺点是将数据包复制到用户空间的开销，这会占用时间 和资源，从而降低了网络性能。

任何没有对数据包实时处理施加硬性限制的联网应用程序（如嗅探 器），您都可以使用 divert socket。

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内核编译选项

Linux firewalling 是使用 divert socket 的先决条件，因此应在内核编译时启用该 选项。某些选项已专门为 divert socket 引入到内核中，并应在编译时设置它们：

• Firewalling 
  启用内核的 firewalling 功能。
• IP Firewalling 
  启用内核的数据包过滤功能。
• IP:divert sockets 
  在内核中启用 divert socket。
• IP:divert pass-through 
  如果已设置了该选项并且没有应用程序正在监听 divert socket 端口，则该数据包不转 移，只按照正常的路径传输。
• IP:always defragment 
  如果设置该选项，则整理内核中的所有碎片，这会严重降低性能。

ipchains 控制网络数据包传输的路径。要将 ipchains 与 divert socket 一起使用， 应下载、编译和安装打了补丁的 ipchains 版本 ipchains-1.3.9。

在下一屏对 ipchains 进行一般性介绍。

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ipchains 简介

• Input chain 
  允许所有流入的数据包（目的地是主机的数据包和转发的数据包）穿过。
• Output chain 
  允许所有流出的数据包（源自主机的数据包和转发的数据包）穿过。
• Forward chain 
  只允许转发的数据包穿过。

转发的数据包按以下顺序穿过链：

1. 输入
2. 转发
3. 输出

数据包截获：内核改动

概述

在此，我们将操作内核源代码以扩展内核本地数据包截获能力。

内核源文件位于 /usr/src/linux，要修改的两个主要文件 是 ip_input.c 和 ip_output。这两个文件位于 /usr/src/linux/net/ipv4/ 目录中。

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源文件修改：ip_input.c

ip_input.c 包含这两个函数，可以为所有流入数据包调用它们： incoming packets:

ip_local_deliver(struct sk_buff, struct device,struct packet_type)

为所有的流入数据包执行而不考虑目的地

ip_rcv(struct sk_buff, struct device,struct packet_type)

为目的地是本地机器的所有数据包进行调用

• sk_buff 
  TCP/IP 协议栈中数据包的容器。
• device 
  设备结构。
• packet_type 
  数据包的类型：流入或流出。

ip_rcv 执行 IP 层所需的几个任务，包括重新装配、校验和计算等。

由于 ip_rcv 处理所有流入的 IP 数据包，因此这是一个添 加要对流入数据包执行任何附加代码的好地方。其他选项是用于编写自己 的 ip_rcv 例程的。

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源文件修改：ip_output.c

与 ip_output 一样，ip_output.c 位于 /usr/src/linux/net/ipv4/ 目录中，它处理 流出的数据包。它的四个函数是：

ip_build_and_sent_pkt(struct sk_buff,struct sock,u32 saddr,u32 daddr, struct ip_options)

将 IP 报头添加到 sk_buff 并将其发送出去

ip_queue_xmit(struct sk_buff)

对要发送的数据包排队

ip_build_xmit_slow()

构建和传送数据包

ip_build_xmit()

“快速”构建和传送数据包，该选项只用于无需碎片整理的选项。

只有 ip_build_xmit_slow 和 ip_build_xmit 处理所有 流出的 IP 数据包，因此任何额外处理均可在任何阶段完成。对 于 ip_input.c，其他选项用于编写自己的例程，然后从这些例程中调用最初的函数。您 选择的策略依赖于您要实现的功能。

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使用 Makefiles 修改源代码

可以使用 Makefiles 动态修改内核源代码；Makefile 脚本确保对源代码做必需的 修改。可以使用一条命令（make install 或 make uninstall）添加或删除数据包拦截器，然后重新编译内核并重新启动机器。

由于该机制要求修改 Linux 内核源代码，所以快速调试可能非常困难。而且，由于该 方法要求重新编译内核，所以这个过程是冗长、复杂且不灵活的。

数据包截获：创建数据包的副本

概述

某些数据包捕获机制仅提供数据包的副本而非数据包本身。但是，我们前面提到过，在开发 网络嗅探器应用程序时，数据包的副本仍然是很有用的。

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协议处理程序

协议处理程序是另一种充当 LKM 的机制。

协议处理程序对处理通过以太网卡传来的数据包。为此，协议处理程序必须注册到网络设备中；在本例中，应该注册到以太网卡的设备结构中。

网卡设备结构还包含一个指向 init 函数的指针，该函数初始化设备。

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实现协议处理程序

实现协议处理程序的步骤：

1. 为以太网接口创建设备结构的实例，并将其注册到内核中。
2. 注册处理程序例程，用于处理具有设备结构的数据包。

现在，通过以太网接口的任何数据包都能得到正确处理。对 数据包的副本 而非最初 的数据包进行处理。不可能通过 TCP/IP 协议栈转移来自最初路径的数据包，因此只有数据包的 副本到达协议处理程序本身。

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中断处理程序

顾名思义，该机制是以中断处理作为基础的，也可以作为 LKM 来实现。不论何时，只 要有数据包到达以太网卡，就会生成中断。通过编写自己的中断处理程序，您就可以捕获数据包 并对其进行任何必要的处理。

幸运的是，无论何时只要有数据包穿过 TCP/IP 协议栈，就会生成中断，这会设置以太网卡中的标志，表 示数据包是流入的还是流出的。这个中断通常是中断 9，因此，您可以编写中断处理程序 来处理中断 9 的信号，然后处理数据包。

在这种情况下，由于有了协议处理程序，只有 数据包的副本 发送给中断处理程序，而 最初的数据包未受任何阻碍，通过 TCP/IP 协议栈正常传输。

结束语和参考资料

数据包截获机制的总结

机制	模块？	可伸缩？	性能（TCP/IP 吞吐量）	可插入/可删除？
防火墙钩子	是，可以将其作为 LKM 插入	是，可以通过更改 LKM 的源代码并重新编译来增强该性 能	降低大约 50%	是，使用 insmod 命令
Netfilter	是，可以作为 LKM 插入它	是，可以通过更改 LKM 的源代码并重新编译来增强该功能	下降大约 50%	是，使用 insmod 命令
Divert socket	否，divert socket 数据包必须直接应用到内核代码	冗长乏味，因为整个内核需要编译	太慢而无法度量	否，因为它不是模块
内核改动	否，内核数据包拦截器代码必须直接集成到内核源代码中	冗长乏味，因为整个内核需要编译	通常快于 LKM 方法（如果正确实现）	是，如果将 Makefile 用于安装和卸载

防火墙钩子和 netfilter 是模块化的、灵活的和动态加载的（可删除） ，它们只对系统的性能产生适度的影响。

对于预计流量很大且实时处理时有硬性限制的应用程序而言，最适合使用内核改动方法。

如果数据包处理没有计时问题，则可以使用 Divert socket。Divert socket 在用户空间中是一种分 析和控制网络流量的非常有用的方法。

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反馈

请让我们知道本教程是否对您有帮助，以及我们如何才能做得更好。我们 还希望了解您想要阅读的其他教程主题。

如果对本教程的内容有疑问，请通过 [email protected] 与作者 Ashish Chaurasia 联系。

参考资料

• Linux Device Drivers, 2nd Edition ，作者：Alessandro Rubini 和 Jonathan Corbet（O'Reilly & Associates，2001），该书讨论了设备驱动程序编程；还讨论了 使用 Makefiles 来解决版本问题（这已在 Linux 可加载的内核模块（LKM）概述 中讨论了）。

  Linux Kernel Internals ，作者：Michael Beck、Harold Bohme、Ulrich Kunitz、Robert Magnus、Mirko Dziadzka 和 Dirk Verworner（ACM，1996），该书阐述了 Linux 的内部机制，内容包括从进程 调度到内存管理和文件系统，还讨论了内核本身。

  Di vert Sockets mini-HOWTO，作者：Ilia Baldine（2000 年 2 月），给出了这种数据包截获方法的大量信息。

  有关 Netfilter 的更多信息，请 参阅 netfilter Web site 或 Netfilter summary of information（作者：V.R. Sundar 和 Karthik Dantu）。另请参阅 Linux netfilter Hacking HOWTO。

  对于较新的内核，则请参考 “Linux 2.4 Packet Filtering HOWTO”，即 Rusty's Remarkably Unreliable Guides 之一（其他包括 Networking Concepts HOWTO、Linux 2.4 NAT HOWTO 和 上面列出的 Netfilter Hacking HOWTO）。不过要注意，它们比系列名称所暗示的那样更可靠。

  “Linux iptables HOWTO”介绍 如何使用 iptable 来过滤出 Linux 内核 2.3.15 和更高版本的损坏数据包。Linux iptables HOWTO: using iptables 也很有用。

  Linux 2.4 Advanced Routing HOWTO 介绍了 iproute2 的使用――需要隧道时，选择它就很好。

  • 了解在 AIX 上如何 将 IPSec 用作数据包过滤器来阻止未授权的用户。
  • 介绍 TCP/IP 并了解如何使 用 Red Hat Linux 来设置 LAN。
  • Network Address Monitoring and Messaging API 是 Java API，用于监视接口地址并以编程方式对 其更改进行响应。

  Guide to IP Layer Network Administration with Linux 中的 Links to Documentation 一节很精彩，介绍从一般联网到 iproute2、netfilter、 ipchains 以及更多内容。它们的 Links to Software 也非常精彩。

  Phrack 杂志介绍了从安全问题到攻击无线广 播和世界新闻等主题，以及有关 Linux 内核和内核模块的许多很精采的文章。

  诗句 “If a packet hits a pocket on a socket on a port” 摘自 A Grandchild's Guide to Using Grandpa's Computer。

  有关 LKM 的更多信息，请参阅论文 “The Linux Kernel Module Programming Guide”（Peter Jay Salzman 和 Ori Pomerantz，2001） 和 “Linux Loadable Kernel Module HOWTO”（Bryan Henderson，2004）。

  Fairly Fast Packet Filter (FFPF) 最大限度减少了数据包复制，准备用于替代 netfilter。

  Linux Device Drivers, 2nd Edition 作者：Alessandro Rubini & Jonathan Corbet（O'Reilly & Associates，2001） 可在 O'Reilly 的 xml.com 上在线获得。本书的所有章节都很有用；特别 是 Chapter 9: Interrupt Handling 更是如此。

  Linux 开发人员可以在 developerWorks Linux 专区 获得更多资源。

  在 Developer Bookstore 的 Linux 区，可以找到很多有关 Linux 的书籍。