Выпуск пакетного фильтра nftables 0.9.4

Опубликован выпуск пакетного фильтра nftables 0.9.4, развивающегося в качестве замены iptables, ip6table, arptables и ebtables за счёт унификации интерфейсов фильтрации пакетов для IPv4, IPv6, ARP и сетевых мостов. В пакет nftables входят компоненты пакетного фильтра, работающие в пространстве пользователя, в то время как на уровне ядра работу обеспечивает подсистема nf_tables, входящая в состав ядра Linux начиная с выпуска 3.13. Необходимые для работы выпуска nftables 0.9.4 изменения включены в состав будущей ветки ядра Linux 5.6.

На уровне ядра предоставляется лишь общий интерфейс, не зависящий от конкретного протокола и предоставляющий базовые функции извлечения данных из пакетов, выполнения операций с данными и управления потоком. Непосредственно правила фильтрации и специфичные для протоколов обработчики компилируются в байткод в пространстве пользователя, после чего данный байткод загружается в ядро при помощи интерфейса Netlink и выполняется в ядре в специальной виртуальной машине, напоминающей BPF (Berkeley Packet Filters). Подобный подход позволяет значительно сократить размер кода фильтрации, работающего на уровне ядра и вынести все функции разбора правил и логики работы с протоколами в пространство пользователя.

Основные новшества:

• Поддержка диапазонов в присоединениях (concatenation, определённые связки адресов и портов, упрощающие сопоставление). Например, для набора «whitelist», элементы которого являются присоединением, указание флага «interval» будет указывать на то, что набор может включать диапазоны в присоединении (для присоединения «ipv4_addr . ipv4_addr . inet_service» раньше можно было перечислять точные совпадения вида «192.168.10.35 . 192.68.11.123 . 80», а теперь можно указывать группы адресов «192.168.10.35-192.168.10.40 . 192.68.11.123-192.168.11.125 . 80»):

    table ip foo {
           set whitelist {
                   type ipv4_addr . ipv4_addr . inet_service
                   flags interval
                   elements = { 192.168.10.35-192.168.10.40 . 192.68.11.123-192.168.11.125 . 80 }
           }

           chain bar {
                   type filter hook prerouting priority filter; policy drop;
                   ip saddr . ip daddr . tcp dport @whitelist accept
           }
    }

• В наборах и map-списках обеспечена возможность использования директивы «typeof», определяющей формат элемента при сопоставлении. Например:

     table ip foo {
            set whitelist {
                    typeof ip saddr
                    elements = { 192.168.10.35, 192.168.10.101, 192.168.10.135 }
            }

            chain bar {
                    type filter hook prerouting priority filter; policy drop;
                    ip daddr @whitelist accept
            }
     }

     table ip foo {
            map addr2mark {
                typeof ip saddr : meta mark
                elements = { 192.168.10.35 : 0x00000001, 192.168.10.135 : 0x00000002 }
            }
     }

• Добавлена возможность использования присоединений в NAT-привязках, что позволяет указывать адрес и порт при определении NAT-преобразований на основе map-списков или именованных наборов:

      nft add rule ip nat pre dnat ip addr . port to ip saddr map { 1.1.1.1 : 2.2.2.2 . 30 }

 
      nft add map ip nat destinations { type ipv4_addr . inet_service : ipv4_addr . inet_service \\; }
      nft add rule ip nat pre dnat ip addr . port to ip saddr . tcp dport map @destinations

• Поддержка аппаратного ускорения с выносом некоторых операций фильтрации на плечи сетевой карты. Ускорение включается через утилиту ethtool («ethtool -K eth0 hw-tc-offload on»), после чего активируется в nftables для основной цепочки при помощи флага «offload». При использовании ядра Linux 5.6 поддерживается аппаратное ускорение для сопоставления полей заголовка и проверки входящего интерфейса в сочетании с приёмом, отбрасыванием, дублированием (dup) и перенаправлением (fwd) пакетов. В примере ниже операции отбрасывания пакетов, приходящих от адреса 192.168.30.20, выполняются на уровне сетевой карты, без передачи пакетов ядру:

     # cat file.nft
     table netdev x {
            chain y {
                type filter hook ingress device eth0 priority 10; flags offload;
                ip saddr 192.168.30.20 drop
            }
     }
     # nft -f file.nft

• Улучшено информирование о месте ошибки в правилах.

     # nft delete rule ip y z handle 7
     Error: Could not process rule: No such file or directory
     delete rule ip y z handle 7
                    ^

     # nft delete rule ip x x handle 7
     Error: Could not process rule: No such file or directory
     delete rule ip x x handle 7
                               ^

     # nft delete table twst
     Error: No such file or directory; did you mean table ‘test' in family ip?
     delete table twst
                  ^^^^

В первом примере показано, что таблица «y» отсутствует в системе, во втором, что отсутствует обработчик «7», а в третьем, что выводится подсказка об опечатке при наборе имени таблицы.

• Добавлена поддержка проверки slave-интерфейса через указание «meta sdif» или «meta sdifname»:

        ... meta sdifname vrf1 ...

• Добавлена поддержка операции сдвига вправо или влево. Например, для сдвига существующей метки пакета влево на 1 бит и установки меньшего бита в 1:

        ... meta mark set meta mark lshift 1 or 0x1 ...

• Реализована опция «-V» для отображения расширенной информации о версии.

     # nft -V
       nftables v0.9.4 (Jive at Five)
          cli:          readline
          json:         yes
          minigmp:      no
          libxtables:   yes

• Опции командной строки теперь обязательно должны указываться перед командами. Например, нужно указывать «nft -a list ruleset», а запуск «nft list ruleset -a» приведёт к выводу ошибки.