如何實(shí)現(xiàn)Linux內(nèi)核多路鏡像流量聚合和復(fù)制

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應(yīng)用場(chǎng)景

我們?cè)谶M(jìn)行安全性監(jiān)控、測(cè)試的過(guò)程中，難免會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：需要部署大量基于鏡像流量的安全設(shè)備，如IPS，異常流量，數(shù)據(jù)庫(kù)審計(jì)，流量分析等，可是交換機(jī)上可以做鏡像流量的端口數(shù)量有限制，購(gòu)買專業(yè)的設(shè)備又太昂貴。

本文就針對(duì)此種情況，從Linux內(nèi)核模塊對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)包進(jìn)行處理，解決上述問(wèn)題。這里也感謝“白金PT”給予的幫助。

架構(gòu)設(shè)計(jì)

內(nèi)核模塊的流程比較簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)發(fā)配置從用戶態(tài)提交給內(nèi)核模塊，如”eth2@eth3_eth2@eth4_eth2/eth5@eth6“，這段的配置是：

來(lái)自eth2的流量，復(fù)制給eth3和eth4

來(lái)自eth2和eth5的流量，聚合給eth6

MIRROR內(nèi)核模塊中，只需要實(shí)現(xiàn)參數(shù)讀取，配置分析，網(wǎng)卡判斷(源，目的)即可。

算法、代碼實(shí)現(xiàn)

參數(shù)輸入

這段代碼的功能是，將前面提到的如“eth2@eth3_eth2@eth4_eth2/eth5@eth6“這樣的參數(shù)，按照”_”進(jìn)行拆分，分段提交給參數(shù)設(shè)置函數(shù)”option_setup”

參數(shù)設(shè)置

這里我們把得到的參數(shù)”eth0@eth2”進(jìn)行進(jìn)一步的拆分，分出了源網(wǎng)卡eth0，目的網(wǎng)卡eth2，在內(nèi)核模塊的全局變量中，有一個(gè)結(jié)構(gòu)

”__read_mostly __u8 ethout_bits[MAX_OUT] ={0};“

用來(lái)存儲(chǔ)每個(gè)網(wǎng)卡對(duì)應(yīng)分發(fā)的網(wǎng)卡號(hào)，可以這樣理解，如果服務(wù)器有8個(gè)網(wǎng)卡，那么每個(gè)網(wǎng)都會(huì)有一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)來(lái)標(biāo)明它的轉(zhuǎn)發(fā)，比如eth0復(fù)制到eth2，那么ethout_bits[0]就等于01000000，以此類推，如果我要把eth0復(fù)制到其他所有網(wǎng)卡，就會(huì)是01111111。

同時(shí)用一個(gè)全局的8字節(jié)變量，來(lái)存儲(chǔ)哪些網(wǎng)卡是鏡像流量口，防止多余的資源浪費(fèi)。

__read_mostly__u8 ifindex_bits = 0;

Skb包復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)

當(dāng)Linux內(nèi)核收到一個(gè)skb結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)包時(shí)，判斷這個(gè)數(shù)據(jù)包是不是在轉(zhuǎn)發(fā)列表里，也就是網(wǎng)卡是不是鏡像源。

接著我用了一個(gè)循環(huán)，來(lái)遍歷存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)發(fā)目的網(wǎng)口，如果匹配的話，就使用skb_clone函數(shù)將數(shù)據(jù)包復(fù)制一份，然后通過(guò)dev_queue_xmit函數(shù)直接發(fā)送出去。

最后清理skb_buff結(jié)構(gòu)。

啟動(dòng)腳本

為了方便調(diào)試和快速提交參數(shù)，可以使用如下的shell腳本：

實(shí)測(cè)效果

編譯，填充參數(shù)并執(zhí)行

執(zhí)行sh sh.sh

Dmesg輸出

鏡像流量效果

這里可以看到流量統(tǒng)計(jì)由于網(wǎng)卡速率，時(shí)間差等，并不會(huì)100%一樣，是正常的。

CPU占用

當(dāng)流量已經(jīng)達(dá)到400M左右的時(shí)候，CPU占用仍然比較低。

到此，關(guān)于“如何實(shí)現(xiàn)Linux內(nèi)核多路鏡像流量聚合和復(fù)制”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！