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怎样用Netfilter/IPtables控制P2P流量

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进入补丁目录/usr/src/patch-o-matic-20040609,由于支持P2P协议控制选项需要CONNMARK模块,该模块在extra子目录下,因此需要运行如下命令来升级内核补丁。

作者:51cto 2007年10月14日

关键字: Netfilter 控制 p2p 流量 iptables

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  一则报道说尽管某宽带公司现有技术可以容纳的网络用户容量为400至600万用户,可是目前,在容纳了45万用户的情况下,网络已经拥挤不堪,时常出现断网情况,一到上网高峰,网速就会急剧下降。

  为何网络会如此拥挤不堪?这是因为自从出现诸如电驴、Kazaa、BT等P2P软件之后,海量的数据文件(如大容量文件交换、视频文件下载等)逐渐占据了大部分的网络带宽。P2P这一新应用给用户带来了前所未有的方便和丰富的资源,但同时也引发了网络带宽和安全问题。

  如何在发挥P2P强大功能的情况下对其进行一些必要的限制呢?本文将介绍在Linux中如何利用netfilter/iptables实现对P2P应用流量的限制。

  升级内核

  由于在公开发布的Linux内核文件中,有关iptables的各种参数里没有关于P2P属性的参数,所以必须通过升级Linux内核和iptables来打上这个补丁,使其支持P2P属性设置。

  在具体操作之前,先要了解一下升级内核补丁需要的一些相关软件:linux-2.4.20-8.tar.gz、patch-o-matic-20040609.tar.bz2、iptables-1.2.8.tar.bz2、iptables-p2p-0.3.0a.tar.gz和ipp2p-0.5c.tar.gz。

  这里的测试环境为Red Hat 9.0,内核为2.4.20-8。由于2.4.*是一个稳定的内核,因此不能把当前开发的一些新功能提交到主内核中去,而只能首先在patch-o-matic中测试,然后打补丁到内核中。在CVS中可以找到最新的patch-o-matic包—Patch-o-matic-20040609.tar.bz2。

  有了内核支持后,还需要iptables支持,其中iptables-p2p-0.3.0a.tar.gz为netfilter/iptables组织开发的专门支持P2P的iptables扩展软件包;ipp2p-0.5c.tar.gz为Eicke Friedrich开发的一个支持P2P的iptables扩展包。这两个扩展包各有特色,后面将会分别介绍。

  装载模块

  首先在/usr/src下解压软件包:

  #bzip2 -d patch-o-matic-20040609.tar.bz2

  生成patch-o-matic-20040609.tar.out。

  #tar xvf patch-o-matic-20040609.tar.out

  生成补丁目录patch-o-matic-20040609。Red Hat 9.0中默认的内核目录为/usr/src/linux-2.4。进入补丁目录/usr/src/patch-o-matic-20040609,由于支持P2P协议控制选项需要CONNMARK模块,该模块在extra子目录下,因此需要运行如下命令来升级内核补丁。

  #KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4 ./runme extra

  运行该命令后会出现一个模块选择界面,界面有两个区域,一个给出相关的模块名、模块功能、用法和语法实例;另一个给出各种选项,如N/y/b/r.../q/?,其中第一个为大写字母,表示缺省选项,n表示下一个模块,y表示确定,b表示上一个模块,q表示退出。

  首先应该确定当前的模块是否需要,不需要就按“N”键后回车,继续显示下一个模块的相关信息。当出现需要的模块时,按“Y”键确认,同时应该将里面的相关语法实例抄录下来以备用。选择完所有需要的模块后,按“Q”键退出。

  编译内核

  进入内核文件所在目录/usr/src/linux-2.4,开始编译内核:

  #make mrproper

  #make xconfig(或#make menuconfig)

  注意,在配置选项中必须选择Networking options→IP:Netfilter Configuration→Connection mark tracking support和CONNMARK target support两个选项。确保关键文件在正确位置:

  #make dep

  编译大内核:

  

  

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      #make bzImage

      编译选择的模块:

      #make modules

      将编译后的模块转移到系统标准位置:

      #make modules_install

      让系统自动修改启动配置文件grub.conf:

      #make install

      重新启动系统,选择Red Hat Linux(2.4.20-8custom)选项,则启动了新编译的内核。

      升级iptables

      安装iptables-1.2.8

      首先解压iptables-1.2.8.tar.bz2文件:

      #bzip2 -d iptables-1.2.8.tar.bz2

      #tar xvf iptables-1.2.8.tar.out

      编译iptables-1.2.8:

      #make KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4

      #make install KERNEL_DIR=/usr/src/linux-2.4

      #make install-devel

      拷贝可执行文件到相应目录:

      #cp iptables iptables-save iptables-restore /sbin

      安装iptables-p2p软件

      首先解压iptables-p2p-0.3.0a.tar.gz:

      #tar zxvf iptables-p2p-0.3.0a.tar.gz

      #cd iptables-p2p-0.3.0a

      拷贝iptables-1.2.8的头文件到适当的目录:

      #cp -a /usr/src/iptables-1.2.8/include/* /usr/include

      运行“make”编译iptables-p2p,并拷贝相关文件到相应的目录:

      #make

      #cp kernel/ipt_p2p.o /lib/modules/2.4.20-8custom/kernel/net/ipv4/netfilter/

      #cp iptables/libipt_p2p.so /lib/iptables/

      安装ipp2p软件

      首先修改Makefile文件中的源目录、内核目录和netfilter版本号,将以下内容:

      IKERNEL = -I/usr/src/linux/include

      IUSER = -I/usr/src/iptables-1.2.7a/include

      NETFILTER_VERSION = \"1.2.7a\"

      改为:

      IKERNEL = -I/usr/src/linux-2.4/include

      IUSER = -I/usr/src/iptables-1.2.8/include

      NETFILTER_VERSION = \"1.2.8\"

      编译软件,并拷贝库文件到相应的目录:

      #make

      #cp libipt_ipp2p.so /lib/iptables

      装入模块:

      #insmod ipt_ipp2p

      应用和检测P2P限制功能

      iptables-p2p的应用

      1.iptables-p2p目前支持如下协议:

      ◆ FastTrack(KaZaa、Grokster......)

      ◆ eDonkey(eDonkey、eMule......)

      ◆ Direct Connect

      ◆ Gnutella(regular clients and Shareaza's gnutella 2)

      ◆ BitTorrent

      ◆ OpenFT(giFT)

      需要安装CONNMARK模块,通过CONNMARK模块的标记包来使用iptables-p2p。

      2.通过-help参数获取帮助:

      #iptables -m p2p -help

      ……

      P2P match v0.3.0a options:

      --p2p-protocol [!] protocol[,...]

      --p2p ...

      match application-layer protocol(匹配的应用层协议)

      Valid p2p protocols:(P2P支持的有效协议如下:)

      fasttrack

      gnutella

      edonkey

      dc

      bittorrent

      openft

      iptables-p2p模块通过-m p2p参数来实现对所有已知P2P连接请求的识别。注意,-m p2p只能识别P2P类型的连接请求,不能识别所有的P2P包,可以通过--p2p-protocol子参数来识别P2P的各种已知协议类型。

      3.应用实例

      #iptables -A FORWARD -m p2p -j DROP

      阻塞网络上所有的P2P连接请求。

      #iptables -A FORWARD -m p2p --p2p-protocol fasttrack,bittorrent -j DROP

      阻塞网络上fasttrack和bittorrent协议连接请求。

      在实际使用过程中必须和CONNMARK目标结合起来,然后通过tc过滤才能真正对所有P2P包进行限制。更多的信息可以参考example/limit-p2p.sh的实例脚本。

      ipp2p的应用

      1.ipp2p目前支持如下Linux内核和iptables版本:

      ◆ Linux-Kernels 2.6:2.6.3

      ◆ Linux-Kernels 2.4:2.4.18、2.4.19、2.4.20、2.4.21、2.4.22、2.4.23

      ◆ iptables(www.netfilter.org)1.2.7a、1.2.8、1.2.9

      2.获取ipp2p帮助

      # iptables -m ipp2p --help

      ……

      IPP2P v0.5c options:

      --ipp2pGrab all known p2p packets

      (抓所有已知的P2P包)

      --ipp2p-dataGrab all known p2p data packets

      (抓所有已知P2P数据包)

      --edkGrab all known eDonkey/eMule/Overnet packets

      (抓所有已知的eDonkey/eMule/Overnet类型的包)

      --edk-dataGrab all eDonkey/eMule/Overnet data packets

      (抓所有已知的eDonkey/eMule/Overnet数据包)

      --dcGrab all known Direct Connect packets

      (抓所有已知的直接连接包)

      --dc-dataGrab all Direct Connect data packets

      (抓所有已知的直接连接数据包)

      --kazaaGrab all KaZaA packets

      (抓所有KaZaA包)

      --kazaa-dataGrab all KaZaA data packets

      (抓所有KaZaA数据包)

      --gnuGrab all Gnutella packets

      (抓所有Gnutella包)

      --gnu-dataGrab all Gnutella data packets

      (抓所有Gnutella数据包)

      --bitGrab all BitTorrent packets (beta - handle with care)

      (抓所有BitTorrent包)

      --appleGrab all AppleJuice packets (beta - handle with care)

      (抓所有AppleJuice包)

      --soulSoulSeek (beta - handle with care)

      (SoulSeek类型的包)

      ……

      3.应用实例

      ipp2p只能识别P2P连接请求,而不能识别所有P2P包,因此也必须和CONNMARK目标结合在一起使用,目前只支持TCP协议标示。下面来看一个实例。

      #iptables -A PREROUTING -t mangle -p tcp -j CONNMARK --restore-mark

      上面代码表明从CONNMARK目标中恢复标记。

      #iptables -A PREROUTING -t mangle -p tcp -m mark ! --mark 0 -j ACCEPT

      上面代码表明接收所有非0的标记包。

      #iptables -A PREROUTING -t mangle -p tcp -m ipp2p --ipp2p -j MARK --set-mark 1

      上面代码表明将ipp2p连接标记为“1”。

      #iptables -A PREROUTING -t mangle -p tcp -m mark --mark 1 -j CONNMARK --save-mark

      上面代码表明保存所有标记为“1”的包到CONNMARK目标中。通过上面设置得到的结果是,每一个标示为P2P连接的包被标记成“1”,然后再通过tc过滤,执行下面的操作:

      #tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip prio 4 handle 1 fw classid 1:11

      #tc filter add dev eth1 parent 2:0 protocol ip prio 4 handle 1 fw classid 2:11

      使用HTB和过滤,将所有标记为“1”的包放到每一个设备类中,通过对这些设备类的限制来达到对P2P连接带宽的限制。更多的信息可以参考http://rnvs.informatik.uni-leipzig.de/ipp2p/。

      应用效果

      笔者在单位防火墙上应用了iptables-p2p和ipp2p配置,对P2P的FastTrack协议进行限制后,用贪婪BT(ABC)进行测试,取得了理想的效果,能有效地限制P2P通信如图1)。

      

      

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