Linux下使用netfilter进行IP包解析

一.netfilter

最近因为工作的原因，要用到netfilter进行IP包的解析和过滤，所以对netfilter进行了一些了解，目前网上比较容易搜索到的应该是这两篇文章http://alexanderlaw.blog.hexun.com/8960896_d.html，《Linux netfilter 源码解析》，
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ntflt/，《Linux Netfilter实现机制和扩展技术》

这两篇文章对于Linux netfilter进行了一个详细的介绍，第一篇还对其源码进行了剖析，至于其具体实现，网上也能够找到一些例子，但是问题在于，那些例子大部分都是基于老版本的linux kernel，而在2.6以上的linux内核中，关于netfilter的变动是巨大的，整个变化主要体现在skubuff.h这个头文件中，2.6以上的linux内核抛弃了以前的那种union的方式，老版本中的nh不再存在。至于更加详细的内容变化，可以直接去Google，我就不再赘述了。

另外一个需要注意的是，很多网上的例子程序给的接口是这样的

static unsigned int sample(
unsigned int hooknum,
struct sk_buff ** skb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
int (*okfn) (struct sk_buff *))
{
return NF_ACCEPT;
}

而实际上使用的接口应该是

static unsigned int sample(
unsigned int hooknum,
struct sk_buff * skb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
int (*okfn) (struct sk_buff *))
{
return NF_ACCEPT;
}

请注意，不是sk_buff **，而是sk_buf*，这个问题我没弄清楚是别人的代码贴的有问题，还是因为内核版本不同造成的，但是请大家注意一下。

二.示例源码

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/netfilter_ipv4.h>
#include <linux/inet.h>
#include <linux/in.h>
#include <linux/ip.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
#define NIPQUAD(addr) \
((unsigned char *)&addr)[0], \
((unsigned char *)&addr)[1], \
((unsigned char *)&addr)[2], \
((unsigned char *)&addr)[3]

static unsigned int sample(
unsigned int hooknum,
struct sk_buff * skb,
const struct net_device *in,
const struct net_device *out,
int (*okfn) (struct sk_buff *))
{
__be32 sip,dip;
if(skb){
struct sk_buff *sb = NULL;
sb = skb;
struct iphdr *iph;
iph  = ip_hdr(sb);
sip = iph->saddr;
dip = iph->daddr;
printk("Packet for source address: %d.%d.%d.%d\n destination address: %d.%d.%d.%d\n ", NIPQUAD(sip), NIPQUAD(dip));
}
return NF_ACCEPT;
}

struct nf_hook_ops sample_ops = {
.list =  {NULL,NULL},
.hook = sample,
.pf = PF_INET,
.hooknum = NF_INET_PRE_ROUTING,
.priority = NF_IP_PRI_FILTER+2
};

static int __init sample_init(void) {
nf_register_hook(&sample_ops);
return 0;
}

static void __exit sample_exit(void) {
nf_unregister_hook(&sample_ops);
}

module_init(sample_init);
module_exit(sample_exit);
MODULE_AUTHOR("chenkangrui");
MODULE_DESCRIPTION("sample");

netfilter模块所linux系统的一部分，所以为netfilter添加hook，其实所linux内核编程，所以需要用到linux内核态的头文件。

根据sample_ops可以看到，我在NF_INET_PRE_ROUTING（老版本这个变量是NF_IP_PRE_ROUTING，哎，真是DT啊）这个位置添加了一个hook，处理函数是sample（sample的功能是将所有能够截获的IP包的源IP和目标IP给打印出来）。

另外就是，NIPQUAD这个宏在新版本中被取消了，需要自己手动定义下。

三.编译和加载

我是在ubuntu上进行编译的

obj-m := sample.o
KERNELBUILD :=/lib/modules/$(shell uname -r)/build
default:
make -C $(KERNELBUILD) M=$(shell pwd) modules
clean:
rm -rf *.o *.ko *.mod.c .*.cmd *.markers *.order *.symvers .tmp_versions

这是我使用的Makefile，需要注意的是，因为编译内核模块需要使用内核中的头文件，所以需要

sudo make

编译完成之后，将.ko文件加载到内核中就可以了

sudo insmod ./sample.ko

内核模块的输出printk不是直接打印到系统终端的，而是在系统日志中

你可以使用

dmesg

或者直接去/var/log/目录下查看syslog文件