Oskar Andreasson - Iptables Tutorial 1.1.19

Как вы уже наверняка заметили, в пространстве ядра, в зависимости от типа протокола, пакеты могут иметь несколько различных состояний. Однако, вне ядра пакеты могут иметь только 4 состояния. В основном состояние пакета используется критерием –state. Допустимыми являются состояния NEW, ESTABLISHED, RELATEDи INVALID. В таблице, приводимой ниже, рассмтриваются каждое из возможных состояний.

Таблица 4-1. Перечень состояний в пространстве пользователя

(Состояние – Описание)

Состояние: NEW

Описание:Признак NEWсообщает о том, что пакет является первым для данного соединения. Это означает, что это первый пакет в данном соединении, который увидел модуль трассировщика. Например если получен SYN пакет являющийся первым пакетом для данного соединения, то он получит статус NEW. Однако, пакет может и не быть SYN пакетом и тем не менее получить статус NEW. Это может породить определенные проблемы в отдельных случаях, но может оказаться и весьма полезным, например когда желательно «подхватить» соединения, «потерянные» другими брандмауэрами или в случаях, когда таймаут соединения уже истек, но само соединение не было закрыто.

Состояние: RELATED

Описание:Состояние RELATEDодно из самых «хитрых». Соединение получает статус RELATEDесли оно связано с другим соединением, имеющим признак ESTABLISHED. Это означает, что соединение получает признак RELATEDтогда, когда оно инициировано из уже установленного соединения, имеющего признак ESTABLISHED. Хорошим примером соединения, которое может рассматриваться как RELATED, является соединение FTP-data , которое является связанным с портом FTP control , а так же DCC соединение, запущенное из IRC . Обратите внимание на то, что большинство протоколов TCP и некоторые из протоколов UDP весьма сложны и передают информацию о соединении через область данных TCP или UDP пакетов и поэтому требуют наличия специальных вспомогательных модулей для корректной работы.

Состояние: ESTABLISHED

Описание:Состояние ESTABLISHEDговорит о том, что это не первый пакет в соединении. Схема установки состояния ESTABLISHEDдостаточна проста для понимания. Единственное требование, предъявляемое к соединению, заключается в том, что для перехода в состояние ESTABLISHEDнеобходимо чтобы узел сети передал пакет и получил на него ответ от другого узла (хоста). После получения ответа состояние соединения NEWили RELATEDбудет изаменено на ESTABLISHED.

Состояние: INVALID

Описание:Признак INVALIDговорит о том, что пакет не может быть идентифицирован и поэтому не может иметь определенного статуса. Это может происходить по разным причинам, например при нехватке памяти или при получении ICMP –сообщения об ошибке, которое не соответствует какому либо известному соединению. Наверное наилучшим вариантом было бы применение действия DROPк таким пакетам.

Эти четыре состояния могут использоваться в критерии –state. Механизм определения состояния позволяет строить чрезвычайно мощную и эффективную защиту. Раньше приходилось открывать все порты выше 1024, чтобы пропустить обратный трафик в локальную сеть, теперь же, при наличии механизма определения состояния, необходимость в этом отпала, поскольку появилась возможность «открывать» доступ только для обратного (ответного) трафика, пресекая попытки установления соединений извне.

В этом и в последующих разделах мы поближе рассмотрим признаки состояний и порядок их обработки каждым из трех базовых протоколов TCP , UDP и ICMP , а так же коснемся случая, когда протокол соединения не может быть классифицирован на принадлежность к трем, вышеуказанным, протоколам. Начнем рассмотрение с протокола TCP, поскольку он имеет множество интереснейших особенностей в отношении механизма определения состояния в iptables.

TCP соединение всегда устанавливается передачей трех пакетов, которые инициализируют и устанавливают соединение, через которое в дальнейшем будут передаваться данные. Сессия начинается с передачи SYN пакета, в ответ на который передается SYN/ACK пакет и подтверждает установление соединения пакет ACK . После этого соединение считается установленным и готовым к передаче данных. Может возникнуть вопрос: «А как же трассируется соединение?». В действительности все довольно просто.

Для всех типов соединений, трассировка проходит практически одинаково. Взгляните на рисунок ниже, где показаны все стадии установления соединения. Как видите, трассировщик, с точки зрения пользователя, фактически не следит за ходом установления соединения. Просто, как только трассировщик «увидел» первый ( SYN ) пакет, то присваивает ему статус NEW. Как только через трассировщика проходит второй пакет ( SYN/ACK ), то соединению присваивается статус ESTABLISHED. Почму именно второй пакет? Сейчас разберемся. Строя свой набор правил, вы можете позволить покидать локальную сеть пакетам со статусом NEWи ESTABLISHED, а во входящем трафике пропускать пакеты только со статусом ESTABLISHEDи все будет работать прекрасно. И наоборот, если бы трассировщик продолжал считать соединение как NEW, то фактически вам никогда не удалось бы установить соединение с «внешним миром», либо пришлось бы позволить прохождение NEWпакетов в локальную сеть. С точки зрения ядра все выглядит более сложным, поскольку в пространстве ядра TCP соединения имеют ряд промежуточных состояний, недоступных в пространстве пользователя. В общих чертах они соответствуют спецификации RFC 793 – Transmission Control Protocol на странице 21-23. Более подробно эта тема будет рассматриваться чуть ниже.

С точки зрения пользователя все выглядит достаточно просто, однако если посмотреть с точки зрения ядра, то все выглядит несколько сложнее. Рассмотрим порядок изменения состояния соединения в таблице /proc/net/ip_conntrack. После передачи первого пакета SYN.

tcp 6 117 SYN_SENT src=192.168.1.5 dst=192.168.1.35 sport=1031 \ dport=23 [UNREPLIED] src=192.168.1.35 dst=192.168.1.5 sport=23 \ dport=1031 use=1

Как видите, запись в таблице отражает точное состояние соединения – был отмечен факт передачи пакета SYN (флаг SYN_SENT), на который ответа пока не было (флаг [UNREPLIED]). После получения пакета-ответа, соединение переводится в следующее внутреннее состояние: