netfilter框架

Linux内核包含了一个强大的网络子系统，名为netfilter，它可以为iptables内核防火墙模块提供有状态或无状态的包过滤服务，如NAT、IP伪装等，也可以因高级路由或连接状态管理的需要而修改IP头信息。netfilter位于Linux网络层和防火墙内核模块之间，如图9-1所示。

图9-1  netfilter在内核中的位置

 

虽然防火墙模块构建在Linux内核，并且要对流经IP层的数据包进行处理，但它并没有改变IP协议栈的代码，而是通过netfilter模块将防火墙的功能引入IP层，从而实现防火墙代码和IP协议栈代码的完全分离。netfilter模块的结构如图9-2所示。

图9-2  netfilter结构框架图

 

对IPv4协议来说，netfilter在IP数据包处理流程的5个关键位置定义了5个钩子（hook）函数。当数据包流经这些关键位置时，相应的钩子函数就被调用。从图9-2中可以看到，数据包从左边进入IP协议栈，进行IP校验以后，数据包被第一个钩子函数PRE_ROUTING处理，然后就进入路由模块，由其决定该数据包是转发出去还是送给本机。

若该数据包是送给本机的，则要经过钩子函数LOCAL_IN处理后传递给本机的上层协议；若该数据包应该被转发，则它将被钩子函数FORWARD处理，然后还要经钩子函数POST_ROUTING处理后才能传输到网络。本机进程产生的数据包要先经过钩子函数LOCAL_OUT处理后，再进行路由选择处理，然后经过钩子函数POST_ROUTING处理后再发送到网络。

%说明：内核模块可以将自己的函数注册到钩子函数中，每当有数据包经过该钩子点时，钩子函数就会按照优先级依次调用这些注册的函数，从而可以使其他内核模块参与对数据包的处理。这些处理可以是包过滤、NAT以及用户自定义的一些功能。