Linux连接跟踪源码分析报告.pdf
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2023-05-06
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Linux 连接跟踪源码分析
IP Connection tracking
连接跟踪用来跟踪和记录连接状态，是 netfilter 的一部份，也是通过在
hook 点上注册相应的结构来工作的。
无论是发送，接收，还是转发的数据包，都要经过两个 conntrack 模块。
第一个 conntrack 点的优先级是最高的，所有数据包进入 netfilter 后都会
首先被它处理，其作用是创建 ip_conntrack 结构。而最后一个 conntrack 的优
先级最低，总是在数据包离开 netfilter 之前做最后的处理，它的作用是将该数
据包的连接跟踪结构添加到系统的连接状态表中
1. ip_conntarck 结构 ip_conntrack.h
内核中用一个 ip_conntrack 结构来描述一个连接的状态
struct ip_conntrack
{
/* nf_conntrack 结构定义于 include/linux/skbuff.h，Line89，其中包括
一个计数器 use 和一个 destroy 函数。计数器 use 对本连接记录的公开引用次数
进行计数 */
struct nf_conntrack ct_general;
/*其中的 IP_CT_DIR_MAX 是一个枚举类型 ip_conntrack_dir（位于
include/linux/netfilter_ipv4/ip_conntrack_tuple.h，Line65）的第 3 个成
员，从这个结构实例在源码中的使用看来，实际上这是定义了两个 tuple 多元组
的 hash 表项 tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL/0]和
tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY/1]，利用两个不同方向的 tuple 定位一个连接，同
时也可以方便地对 ORIGINAL 以及 REPLY 两个方向进行追溯*/
struct ip_conntrack_tuple_hash tuplehash[IP_CT_DIR_MAX];
/* 这是一个位图，是一个状态域。在实际的使用中，它通常与一个枚举类型
ip_conntrack_status（位于 include/linux/netfilter_ipv4/ip_conntrack.h，
Line33）进行位运算来判断连接的状态。其中主要的状态包括：
IPS_EXPECTED(_BIT)，表示一个预期的连接
IPS_SEEN_REPLY(_BIT)，表示一个双向的连接
. . .
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