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質問は、Tun/Tap モジュールを利用したい Linux ホストの適切な構成に関するものです。

私の目標：

既存のルーティング ソフトウェア (以下の APP1 と APP2) を使用しますが、それによって送受信されるすべてのメッセージを傍受して変更します (メディエーターによって行われます)。

私のシナリオ:

              Ubuntu 10.04 Machine
+---------------------------------------------+
|                                             |
|APP1 --- tap1 --- Mediator --- tap2 --- APP2 |
|                                             |
+---------------------------------------------+

  • tap1 と tap2: それぞれ IFF_TAP フラグと IP 10.0.0.1/24 と 10.0.0.2/24 で設定されたタップ デバイス。デバイスを作成するコードは次のとおりです。

    #include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/if.h>
#include <linux/if_tun.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/resource.h>

void createTun(char *, char *, short);

int main(void)
{
    const short FLAGS = IFF_TAP;
    char *tunName;
    char *tunIP;

    // Create tap1
    tunName = "tap1\0";
    tunIP = "10.0.0.1/24\0";
    createTun(tunName, tunIP, FLAGS);
    printf("Created %s with IP %s\n", tunName, tunIP);

    // Create tap2
    tunName = "tap2\0";
    tunIP = "10.0.0.2/24\0";
    createTun(tunName, tunIP, FLAGS);
    printf("Created %s with IP %s\n", tunName, tunIP);

    return 0;
}

void createTun(char *tunName, char *tunIP, short FLAGS)
{
    char *cmd;
    char *cloneDev = "/dev/net/tun";
    char *cmdIPLinkUpTemplate = "ip link set %s up";
    char *cmdIPAddrAddTemplate = "ip addr add %s dev %s";
    int cmdIPLinkUpRawLength = strlen(cmdIPLinkUpTemplate) - 2;
    int cmdIPAddrAddRawLength = strlen(cmdIPAddrAddTemplate) - 4;
    FILE *fp;
    int fd, err, owner, group;
    struct ifreq ifr;

    owner = geteuid();
    group = getegid();

    // open the clone device
    if((fd = open(cloneDev, O_RDWR)) < 0)
    {
        perror("OPEN CLONEDEV failed.");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&ifr, 0, sizeof(struct ifreq));
    ifr.ifr_flags = FLAGS;
    strncpy(ifr.ifr_name, tunName, strlen(tunName));

    // create the device
    if(ioctl(fd, TUNSETIFF, (void *) &ifr) < 0)
    {
        perror("IOCTL SETIFF denied.");
        close(fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // set dev owner
    if(owner != -1)
    {
    if(ioctl(fd, TUNSETOWNER, owner) < 0)
    {
        perror("IOCTL SETOWNER denied.");
        close(fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    }

    // set dev group
    if(group != -1)
    {
    if(ioctl(fd, TUNSETGROUP, group) < 0)
    {
        perror("IOCTL SETGROUP denied.");
        close(fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    }

    // set dev persistent
    if(ioctl(fd, TUNSETPERSIST, 1) < 0)
    {
        perror("IOCTL SETPERSIST denied.");
        close(fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Set dev up
    cmd = malloc(cmdIPLinkUpRawLength + strlen(tunName) + 1);
    sprintf(cmd, cmdIPLinkUpTemplate, ifr.ifr_name);
    fp = popen(cmd, "r");
    if(fp == NULL)
    {
        perror("POPEN failed.");
        close(fd);
        free(cmd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    pclose(fp);
    free(cmd);

    // Assign IP
    cmd = malloc(cmdIPAddrAddRawLength + strlen(tunIP) + strlen(tunName) + 1);
    sprintf(cmd, cmdIPAddrAddTemplate, tunIP, tunName);
    fp = popen(cmd, "r");
    if(fp == NULL)
    {
        perror("POPEN failed.");
        close(fd);
        free(cmd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    pclose(fp);
    free(cmd);

    return;
}

  • メディエーター: 単純に、tap1 と tap2 の間でデータを中継するための小さな自己記述コード。基本構造は次のとおりです。

    #include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/resource.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <linux/if.h>
#include <linux/if_tun.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    const int NOF_FD = 2;
    const char *TUN1 = "tap1";
    const char *TUN2 = "tap2";
    const char *CLONEDEV = "/dev/net/tun";
    int fd_tun1, fd_tun2, fd_epoll;
    struct ifreq ifr_tun1, ifr_tun2;
    struct epoll_event ev;
    const int MAX_EVENTS = 1;
    int ready, s, t;
    const int MAX_BUF = 2000;
    char buf[MAX_BUF];
    struct sockaddr_in to;
    const short FLAGS = IFF_TAP;

    // Open tap1
    if((fd_tun1 = open(CLONEDEV, O_RDWR)) < 0)
    {
        perror("OPEN CLONEDEV for tun1 failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&ifr_tun1, 0, sizeof(struct ifreq));
    ifr_tun1.ifr_flags = FLAGS;
    strcpy(ifr_tun1.ifr_name, TUN1);
    if(ioctl(fd_tun1, TUNSETIFF, (void *) &ifr_tun1) < 0)
    {
        perror("IOCTL SETIFF for tap1 failed");
        close(fd_tun1);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Open tap2
    if((fd_tun2 = open(CLONEDEV, O_RDWR)) < 0)
    {
        perror("OPEN CLONEDEV for tap2 failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&ifr_tun2, 0, sizeof(struct ifreq));
    ifr_tun2.ifr_flags = FLAGS;
    strcpy(ifr_tun2.ifr_name, TUN2);
    if(ioctl(fd_tun2, TUNSETIFF, (void *) &ifr_tun2) < 0)
    {
        perror("IOCTL SETIFF for tun2 failed");
        close(fd_tun1);
        close(fd_tun2);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Prepare EPOLL
    if((fd_epoll = epoll_create(NOF_FD)) < 0)
    {
        perror("EPOLL CREATE failed");
        close(fd_tun1);
        close(fd_tun2);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&ev, 0, sizeof(ev));
    ev.events = EPOLLIN;
    ev.data.fd = fd_tun1;
    if(epoll_ctl(fd_epoll, EPOLL_CTL_ADD, fd_tun1, &ev) < 0)
    {
        perror("EPOLL CTL ADD fd_tun1 failed");
        close(fd_tun1);
        close(fd_tun2);
        close(fd_epoll);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    memset(&ev, 0, sizeof(ev));
    ev.events = EPOLLIN;
    ev.data.fd = fd_tun2;
    if(epoll_ctl(fd_epoll, EPOLL_CTL_ADD, fd_tun2, &ev) < 0)
    {
        perror("EPOLL CTL ADD fd_tun2 failed");
        close(fd_tun1);
        close(fd_tun2);
        close(fd_epoll);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Do relay
    while(1)
    {
        if((ready = epoll_wait(fd_epoll, &ev, MAX_EVENTS, -1)) < 0)
        {
            if(errno == EINTR)
                continue;
            else
            {
                perror("EPOLL WAIT failed");
                close(fd_tun1);
                close(fd_tun2);
                close(fd_epoll);
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }

        //printf("EPOLL WAIT SIGNALED\n");

        if(ev.events & EPOLLIN)
        {
            if((s = read(ev.data.fd, buf, MAX_BUF)) < 0)
            {
                perror("READ failed");
                close(fd_tun1);
                close(fd_tun2);
                close(fd_epoll);
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            printf("Read from %s. Bytes: %d\nData:\n", (ev.data.fd == fd_tun1 ? "tun1" : "tun2"), s);
            int k;
            for(k = 0; k < s; k++)
            {
                printf("%c", buf[k]);
            }
            printf("\n");

            t = (ev.data.fd == fd_tun1) ? fd_tun2 : fd_tun1;

            if((s = write(t, buf, s)) < 0)
            {
                perror("WRITE failed");
                close(fd_tun1);
                close(fd_tun2);
                close(fd_epoll);
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            printf("Written to %s. Bytes: %d\n", (t == fd_tun1 ? "tun1" : "tun2"), s);

            if(epoll_ctl(fd_epoll, EPOLL_CTL_DEL, ev.data.fd, NULL) < 0)
            {
                perror("EPOLL CTL DEL failed");
                close(fd_tun1);
                close(fd_tun2);
                close(fd_epoll);
                exit(EXIT_FAILURE);
            }

            if(epoll_ctl(fd_epoll, EPOLL_CTL_ADD, ev.data.fd, &ev) < 0)
            {
                perror("EPOLL CTL ADD failed");
                close(fd_tun1);
                close(fd_tun2);
                close(fd_epoll);
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }

        printf("\n\n");
    }
}

  • APP1 および APP2: それぞれ、tap1 および tap2 を介して通信する OSPF ルーティング デーモン。デーモンのトレースは、基本的に次のシステム コールが関係していることを示しています。

    socket(PF_INET, SOCK_RAW, 0X59 /*IPPROTO_??? */) = 8 // Opening a socket for OSPF and tap1
fcntl64(8, F_SETFL, 0_RDONLY | 0_NONBLOCK) = 0
setsockopt(8, SOL_IP, IP_TOS, [192], 4) = 0
setsockopt(8, SOL_SOCKET, SO_PRIORITY, [7], 4) = 0
setsockopt(8, SOL_IP, IP_PKTINFO, [1], 4) = 0
setsockopt(8, SOL_IP, IP_MTU_DISCOVER, [0], 4) = 0
setsockopt(8, SOL_IP, IP_MULTICAST_LOOP, [0], 4) = 0
setsockopt(8, SOL_IP, IP_MULTICAST_TTL, [1], 4) = 0
setsockopt(8, SOL_IP, IP_MUTLICAST_IF, "\0\0\0\0\n\0\0\1\223\0\0\0", 12) = 0
setsockopt(8, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, "tap1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\315\375\307\250\352\t\t8\207\t\10\0\0\0\0", 32) = 0
setsockopt(8, SOL_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, "340\0\0\5\n\0\0\1\223\0\0\0", 12) = 0

// Then it gets in a cycle like:
select(9, [3, 7, 8], [], NULL, {1, 0}) = 0 (Timeout)
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, {120893, 360452769}) = 0
time(NULL)
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, {120893, 360504525}) = 0
select(9, [3, 7, 8], [], NULL, {1, 0}) = 0 (Timeout)
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, {120894, 363022746}) = 0
time(NULL)
...

私の使い方:

  • wireshark を tap1 に接続します。(トラフィックはまだ見られません)。
  • APP1 を開始します。(wireshark は、ソースが 10.0.0.1 (tap1) の IGMP および OSPF メッセージを認識します)
  • APP2 を起動します。(Mediator がまだ実行されていないため、wireshark はソース 10.0.0.1 (tap1) の IGMP および OSPF メッセージのみを認識します)
  • メディエータを起動します。(wireshark は現在、tap1 と tap2 の両方のソースを持つ IGMP および OSPF メッセージを認識します)。

私の問題:

タップ 1 に接続された Wireshark がタップ 1 とタップ 2 の両方からのメッセージを確認しても、APP2 は APP1 から送信されたメッセージを受信せず、APP2 も APP1 からのメッセージを受信しません。上記の strace 抽出では、select() 呼び出しはファイル記述子 8 を返しません。これは実際には、tap1 に接続されたソケットです。

私の質問:

APP2 によって送信されたメッセージが APP2 によって送信され、メディエーターによって中継され、tap1 に接続されている Wireshark によって見られるにもかかわらず、APP1 がそれ​​らのメッセージを受信しないのはなぜですか?

Linux ホストに任意のタイプ/種類のルートを追加する必要がありますか?

tun/tap デバイスの設定を間違えましたか?

私の Mediator コードは正しく動作しませんか?

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1

私はあなたのコードを試していません ( multiqueue flag を使用せずにユーザー空間から TAP デバイスを 2 回開くことができたのは少し奇妙ですが、それが正しいと仮定しましょう)、TAP デバイスの処理方法に概念的なエラーがあります.

TUN/TAP は本質的に単なるパイプであり、このパイプの片側はカーネル (tapX インターフェース) にあり、もう一方はユーザー空間アプリケーションにあります。このアプリケーションがパイプに書き込むものはすべて、着信トラフィックとしてカーネル インターフェイスに到達します (wireshark で確認できます)。カーネルがそのパイプに送信するもの (tapX に送信されるもの) は、最終的にアプリケーションに送信されます (アプリケーションで読み取ることができるデータ)。

あなたのコードが現在行っていることは、同じパイプの別のユーザー空間部分を開くことです。それはあなたが望むものではありません。パイプの反対側でトラフィックを取得したいと考えています。技術的には、現在行っていることは、両方のタップがポートとして追加された単純なブリッジ インターフェイスによって実行できます。もちろん、ブリッジするだけでなく、何らかの方法でトラフィックを変更したい場合は、もう少し複雑になります。

この問題を解決する 1 つの方法は、TAP インターフェイスの別のペアを追加することです。（カーネルブリッジのように）tap1をtap3で、tap2をtap4でブリッジします。次に、「メディエーター」でtap3とtap4を開き、それらの間のフレームをプロキシします。これは恐ろしく非効率的ですが、問題の解決策になる可能性があります。

于 2016-08-10T14:04:52.200 に答える