Здравейте, казвам се Саша и ръководя тестването на бекенда във FunCorp. При нас, както и при много други, е реализирана архитектура, ориентирана към услуги. От една страна, това улеснява работата, тъй като всеки сервис е по-лесен за тестване поотделно, но от друга страна, възниква необходимостта да тестваме взаимодействието между сервисите, което често се случва през мрежата.

В тази статия ще ви разкажа за два инструмента, с които може да проверите основните сценарии, описващи функционирането на приложението при наличие на проблеми с мрежата.

Имитираме проблеми с мрежата

Обикновено софтуерът се тества на тестови сървъри с добра интернет връзка. В суровите условия на продукцията всичко може да не е толкова гладко, затова понякога е необходимо да проверяваме програмите в условия на лоша свързаност. В Linux задачата за имитация на такива условия ще ни помогне инструментът tc.

tc (съкратено от Traffic Control) позволява да се конфигурира предаването на мрежови пакети в системата. Този инструмент предлага много възможности, за които можете да прочетете по-подробно тук. Тук ще разгледам само няколко от тях: интересува ни шедулингът на трафика, за което използваме qdisc, и тъй като е необходимо да емулираме нестабилна мрежа, ще използваме classless qdisc netem.

Стартираме echo-сървър на сървъра (аз използвах nmap-ncat):

ncat -l 127.0.0.1 12345 -k -c 'xargs -n1 -i echo "Response: {}"'

За да извеждаме детайлно всички времеви печати на всяка стъпка от взаимодействието на клиента със сървъра, написах прост скрипт на Python, който изпраща заявка Тест към нашия echo-сървър.

Изходният код на клиента

#!/bin/python

import socket
import time

HOST = '127.0.0.1'
PORT = 12345
BUFFER_SIZE = 1024
MESSAGE = "Testn"

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
t1 = time.time()
print "[time before connection: %.5f]" % t1
s.connect((HOST, PORT))
print "[time after connection, before sending: %.5f]" % time.time()
s.send(MESSAGE)
print "[time after sending, before receiving: %.5f]" % time.time()
data = s.recv(BUFFER_SIZE)
print "[time after receiving, before closing: %.5f]" % time.time()
s.close()
t2 = time.time()
print "[time after closing: %.5f]" % t2
print "[total duration: %.5f]" % (t2 - t1)

print data

Стартираме го и наблюдаваме трафика на интерфейса lo и порта 12345:

[user@host ~]# python client.py
[време преди свързване: 1578652979.44837]
[време след свързване, преди изпращане: 1578652979.44889]
[време след изпращане, преди получаване: 1578652979.44894]
[време след получаване, преди затваряне: 1578652979.45922]
[време след затваряне: 1578652979.45928]
[обща продължителност: 0.01091]
Response: Test

Дамп на трафика

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: подаване на подробен изход, използвайте -v или -vv за пълен декод на протокола
слуша на lo, link-type EN10MB (Ethernet), размер на каптура 262144 байта
10:42:59.448601 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 3383332866, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 606325685 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
10:42:59.448612 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.54054: Flags [S.], seq 2584700178, ack 3383332867, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 606325685 ecr 606325685,nop,wscale 7], length 0
10:42:59.448622 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 606325685 ecr 606325685], length 0
10:42:59.448923 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 606325685 ecr 606325685], length 5
10:42:59.448930 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.54054: Flags [.], ack 6, win 342, options [nop,nop,TS val 606325685 ecr 606325685], length 0
10:42:59.459118 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.54054: Flags [P.], seq 1:15, ack 6, win 342, options [nop,nop,TS val 606325696 ecr 606325685], length 14
10:42:59.459213 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 15, win 342, options [nop,nop,TS val 606325696 ecr 606325696], length 0
10:42:59.459268 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flags [F.], seq 6, ack 15, win 342, options [nop,nop,TS val 606325696 ecr 606325696], length 0
10:42:59.460184 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.54054: Flags [F.], seq 15, ack 7, win 342, options [nop,nop,TS val 606325697 ecr 606325696], length 0
10:42:59.460196 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 16, win 342, options [nop,nop,TS val 606325697 ecr 606325697], length 0

Всичко е стандартно: тристранно ръкостискане, PSH/ACK и ACK в отговор два пъти — това е обмен на заявка и отговор между клиента и сървъра, и два пъти FIN/ACK и ACK — завършване на връзката.

Забавяне на пакетите

Сега ще зададем закъснение от 500 милисекунди:

tc qdisc add dev lo root netem delay 500ms

Стартираме клиента и виждаме, че сега скриптът работи 2 секунди:

[user@host ~]# ./client.py
[време преди връзката: 1578662612.71044]
[време след връзката, преди изпращане: 1578662613.71059]
[време след изпращане, преди получаване: 1578662613.71065]
[време след получаване, преди приключване: 1578662614.72011]
[време след приключване: 1578662614.72019]
[обща продължителност: 2.00974]
Отговор: Тест

Какво има в трафика? Нека да разгледаме:

Дамп на трафика

13:23:33.210520 IP 127.0.0.1.58694 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 1720950927, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 615958947 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
13:23:33.710554 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.58694: Flags [S.], seq 1801168125, ack 1720950928, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 615959447 ecr 615958947,nop,wscale 7], length 0
13:23:34.210590 IP 127.0.0.1.58694 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 615959947 ecr 615959447], length 0
13:23:34.210657 IP 127.0.0.1.58694 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 615959947 ecr 615959447], length 5
13:23:34.710680 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.58694: Flags [.], ack 6, win 342, options [nop,nop,TS val 615960447 ecr 615959947], length 0
13:23:34.719371 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.58694: Flags [P.], seq 1:15, ack 6, win 342, options [nop,nop,TS val 615960456 ecr 615959947], length 14
13:23:35.220106 IP 127.0.0.1.58694 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 15, win 342, options [nop,nop,TS val 615960957 ecr 615960456], length 0
13:23:35.220188 IP 127.0.0.1.58694 > 127.0.0.1.12345: Flags [F.], seq 6, ack 15, win 342, options [nop,nop,TS val 615960957 ecr 615960456], length 0
13:23:35.720994 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.58694: Flags [F.], seq 15, ack 7, win 342, options [nop,nop,TS val 615961457 ecr 615960957], length 0
13:23:36.221025 IP 127.0.0.1.58694 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 16, win 342, options [nop,nop,TS val 615961957 ecr 615961457], length 0

Може да се види, че при взаимодействието между клиента и сървъра се появи очаквано забавяне от половин секунда. Значително по-инетересно е как системата се държи, когато забавянето е по-голямо: ядрото започва да изпраща отново някои TCP пакети. Нека променим закъснението на 1 секунда и да разгледаме трафика (не ще покажа изхода от клиента, там се очакват 4 секунди в общото време):

tc qdisc change dev lo root netem delay 1s

Дамп на трафика

13:29:07.709981 IP 127.0.0.1.39306 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 283338334, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 616292946 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
13:29:08.710018 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.39306: Flags [S.], seq 3514208179, ack 283338335, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 616293946 ecr 616292946,nop,wscale 7], length 0
13:29:08.711094 IP 127.0.0.1.39306 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 283338334, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 616293948 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
13:29:09.710048 IP 127.0.0.1.39306 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 616294946 ecr 616293946], length 0
13:29:09.710152 IP 127.0.0.1.39306 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 616294947 ecr 616293946], length 5
13:29:09.711120 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.39306: Flags [S.], seq 3514208179, ack 283338335, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 616294948 ecr 616292946,nop,wscale 7], length 0
13:29:10.710173 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.39306: Flags [.], ack 6, win 342, options [nop,nop,TS val 616295947 ecr 616294947], length 0
13:29:10.711140 IP 127.0.0.1.39306 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 616295948 ecr 616293946], length 0
13:29:10.714782 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.39306: Flags [P.], seq 1:15, ack 6, win 342, options [nop,nop,TS val 616295951 ecr 616294947], length 14
13:29:11.714819 IP 127.0.0.1.39306 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 15, win 342, options [nop,nop,TS val 616296951 ecr 616295951], length 0
13:29:11.714893 IP 127.0.0.1.39306 > 127.0.0.1.12345: Flags [F.], seq 6, ack 15, win 342, options [nop,nop,TS val 616296951 ecr 616295951], length 0
13:29:12.715562 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.39306: Flags [F.], seq 15, ack 7, win 342, options [nop,nop,TS val 616297952 ecr 616296951], length 0
13:29:13.715596 IP 127.0.0.1.39306 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 16, win 342, options [nop,nop,TS val 616298952 ecr 616297952], length 0

Ясно е, че клиентът е изпратил SYN пакет два пъти, а сървърът е изпратил SYN/ACK два пъти.

Освен константната стойност, за забавянето могат да се задават отклонение, функция на разпределение и корелация (със стойността за предишния пакет). Това се прави по следния начин:

tc qdisc change dev lo root netem delay 500ms 400ms 50 distribution normal

Тук зададохме забавяне в интервала от 100 до 900 милисекунди, стойностите ще бъдат подбрани в съответствие с нормално разпределение и ще имат 50% корелация със стойността на забавянето за предишния пакет.

Може би сте забелязали, че в първата команда използвах add, а след това change. Стойността на тези команди е очевидна, затова ще добавя само, че има и del, с помощта на което може да се премахне конфигурацията.

Загуба на пакети

Нека опитаме сега да направим загуба на пакети. Както се вижда от документацията, това може да се постигне по цели три начина: да се губят пакети случайно с определена вероятност, да се използва за изчисление на загуба на пакет Марковска верига от 2, 3 или 4 състояния или да се използва моделът на Елиот-Гилбърт. В статията ще разгледам първия (най-прост и очевиден) начин, а другите могат да се прочетат тук.

Нека направим загуба на 50% от пакетите с корелация 25%:

tc qdisc add dev lo root netem loss 50% 25%

За съжаление, tcpdump няма да можем да видим загубата на пакетите визуално, ще предполагаме, че наистина работи. Но ще се уверим в това благодарение на увеличеното и нестабилно време на работа на скрипта client.py (може да се изпълни мигновено или за 20 секунди), а също така и увеличеното количество retransmitted пакети:

[user@host ~]# netstat -s | grep retransmited; sleep 10; netstat -s | grep retransmited
    17147 сегмента retransmited
    17185 сегмента retransmited

Добавяне на шум в пакетите

Освен загубата на пакети, можем да имитирaме и тяхното повреждане: в произволна позиция на пакета ще се появи шум. Ще направим повреждане на пакетите с 50% вероятност и без корелация:

tc qdisc change dev lo root netem corrupt 50%

Стартираме клиентския скрипт (няма нищо интересно, но се изпълнява 2 секунди), гледаме трафика:

Дамп на трафика

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
слушане на lo, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
10:20:54.812434 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 2023663770, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1037001049 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
10:20:54.812449 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.43666: Flags [S.], seq 2104268044, ack 2023663771, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1037001049 ecr 1037001049,nop,wscale 7], length 0
10:20:54.812458 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1037001049 ecr 1037001049], length 0
10:20:54.812509 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1037001049 ecr 1037001049], length 5
10:20:55.013093 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1037001250 ecr 1037001049], length 5
10:20:55.013122 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.43666: Flags [.], ack 6, win 342, options [nop,nop,TS val 1037001250 ecr 1037001250], length 0
10:20:55.014681 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.43666: Flags [P.], seq 1:15, ack 6, win 342, options [nop,nop,TS val 1037001251 ecr 1037001250], length 14
10:20:55.014745 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 15, win 340, options [nop,nop,TS val 1037001251 ecr 1037001251], length 0
10:20:55.014823 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.5.12345: Flags [F.], seq 2023663776, ack 2104268059, win 342, options [nop,nop,TS val 1037001251 ecr 1037001251], length 0
10:20:55.214088 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.43666: Flags [P.], seq 1:15, ack 6, win 342, options [nop,unknown-65 0x0a3dcf62eb3d,[bad opt]>
10:20:55.416087 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.1.12345: Flags [F.], seq 6, ack 15, win 342, options [nop,nop,TS val 1037001653 ecr 1037001251], length 0
10:20:55.416804 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.43666: Flags [F.], seq 15, ack 7, win 342, options [nop,nop,TS val 1037001653 ecr 1037001653], length 0
10:20:55.416818 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 16, win 343, options [nop,nop,TS val 1037001653 ecr 1037001653], length 0
10:20:56.147086 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.43666: Flags [F.], seq 15, ack 7, win 342, options [nop,nop,TS val 1037002384 ecr 1037001653], length 0
10:20:56.147101 IP 127.0.0.1.43666 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 16, win 342, options [nop,nop,TS val 1037002384 ecr 1037001653], length 0

Ясно е, че някои пакети са били изпратени повторно и има един пакет с повредени метаданни: options [nop,unknown-65 0x0a3dcf62eb3d,[bad opt]>. Но важното е, че всичко работи коректно в крайна сметка — TCP се справи със задачата си.

Дублиране на пакети

Какво още може да се прави с помощта на netem? Например, сымитировать ситуацию, обратную потере пакетов, — дубликацию пакетов. Эта команда также принимает 2 аргумента: вероятность и корреляцию.

tc qdisc change dev lo root netem duplicate 50% 25%

Промяна на реда на пакетите

Можем да разбъркаме пакетите, и то по два начина.

В първия случай част от пакетите се изпращат веднага, а останалите — с определено закъснение. Пример от документацията:

tc qdisc change dev lo root netem delay 10ms reorder 25% 50%

С вероятността 25% (и корелация 50%) пакетът ще бъде изпратен веднага, а останалите ще бъдат изпратени с забавяне от 10 милисекунди.

Вторият метод е, когато всеки N-ти пакет се изпраща мигновено с определена вероятност (и корелация), а останалите – с определено забавяне. Пример от документацията:

tc qdisc change dev lo root netem delay 10ms reorder 25% 50% gap 5

Всеки пети пакет с вероятност 25% ще бъде изпратен без забавяне.

Промяна на пропускателната способност

Обычно навсякъде се изпращат към TBF, но с помощта на netem също може да се промени пропускателната способност на интерфейса:

tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit

Тази команда ще направи опитите localhost толкова мъчителни, колкото сърфирането в интернет през dial-up модем. В допълнение към задаването на скоростта, можете също да емулирате модел на протокола на канала: задаване на оверхед за пакета, размер на клетка и оверхед за клетка. Например, по този начин можете да симулирате ATM и битрейт 56 кбит/сек.:

tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit 0 48 5

Симулираме connection timeout

Още един важен аспект в тестовия план при приемането на софтуер – таймаутите. Това е важно, защото в разпределените системи, при спиране на една от услугите, останалите трябва навреме да се превключат на други или да върнат грешка на клиента, като в същото време не трябва просто да се задържат в очакване на отговор или установяване на връзка.

Има няколко начина да се направи това: например, да се използва мок, който не отговаря, или да се свържете към процеса с помощта на дебагер, да поставите breakpoint в нужното място и да спрете изпълнението на процеса (това вероятно е най-събирателният метод). Но един от най-очевидните – това е да блокирате портове или хостове. С това ще ни помогне iptables.

За демонстрация ще блокираме порт 12345 и ще стартираме нашия клиентски скрипт. Можете да блокирате изходящите пакети на този порт при изпращача или входящите на приемника. В моите примери ще блокираме входящите пакети (използваме chain INPUT и опцията —dport). Такива пакети могат да бъдат направени DROP, REJECT или REJECT с TCP флаг RST, можете да използвате ICMP host unreachable (всъщност, основното поведение е icmp-port-unreachable, а също така имате възможност да изпратите в отговор icmp-net-unreachable, icmp-proto-unreachable, icmp-net-prohibited и icmp-host-prohibited).

Изтриване

При наличие на правило с DROP пакети ще просто "изчезнат".

iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j DROP

Стартираме клиента и виждаме, че той засяда на етапа на свързване със сървъра. Следим трафика:
Дамп на трафика

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on lo, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
08:28:20.213506 IP 127.0.0.1.32856 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 3019694933, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1203046450 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
08:28:21.215086 IP 127.0.0.1.32856 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 3019694933, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1203047452 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
08:28:23.219092 IP 127.0.0.1.32856 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 3019694933, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1203049456 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
08:28:27.227087 IP 127.0.0.1.32856 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 3019694933, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1203053464 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
08:28:35.235102 IP 127.0.0.1.32856 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 3019694933, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1203061472 ecr 0,nop,wscale 7], length 0

Ясно, что клиент отправляет SYN-пакеты с экспоненциально увеличивающимся таймаутом. Мы нашли незначительный баг в клиенте: необходимо использовать метод settimeout(), чтобы ограничить время, в течение которого клиент будет пытаться подключиться к серверу.

Сразу удалим правило:

iptables -D INPUT -p tcp --dport 12345 -j DROP

Можно удалить сразу все правила:

iptables -F

Если вы используете Docker и вам нужно зафайрволить весь трафик, идущий на контейнер, то сделать это можно следующим образом:

iptables -I DOCKER-USER -p tcp -d CONTAINER_IP -j DROP

REJECT

Теперь добавим аналогичное правило, но с REJECT:

iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT

Клиент завершает работу через секунду с ошибкой [Errno 111] Connection refused. Смотрим трафик ICMP:

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn icmp
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on lo, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
08:45:32.871414 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP 127.0.0.1 tcp port 12345 unreachable, length 68
08:45:33.873097 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP 127.0.0.1 tcp port 12345 unreachable, length 68

Видно, что клиент дважды получил port unreachable и после этого завершился с ошибкой.

REJECT with tcp-reset

Попробуем добавить опцию --reject-with tcp-reset:

iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT --reject-with tcp-reset

В этом случае клиент сразу выходит с ошибкой, потому что на первый же запрос получил RST пакет:

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on lo, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
09:02:52.766175 IP 127.0.0.1.60658 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 1889460883, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1205119003 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
09:02:52.766184 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.60658: Flags [R.], seq 0, ack 1889460884, win 0, length 0

REJECT with icmp-host-unreachable

Попробуем ещё один вариант использования REJECT:

iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT --reject-with icmp-host-unreachable

Клиент завершает работу через секунду с ошибкой [Errno 113] No route to host, в ICMP трафике видим ICMP host 127.0.0.1 unreachable.

Вы также можете попробовать остальные параметры REJECT, а я остановлюсь на этих 🙂

Имитируем request timeout

Другата ситуация е, когато клиентът е успял да се свърже със сървъра, но не може да изпрати заявка. Как да филтрираме пакетите, така че филтрацията да не започне веднага? Ако погледнем трафика на всяка комуникация между клиента и сървъра, можем да забележим, че при установяване на връзката се използват само флаговете SYN и ACK, докато при обмена на данни в последния пакет на заявката ще има флаг PSH. Той се задава автоматично, за да се избегне буферирането. Можем да използваме тази информация за създаване на филтър: той ще допуска всички пакети, с изключение на тези, които съдържат флаг PSH. По този начин връзката ще бъде установена, но клиентът няма да може да изпрати данни на сървъра.

Изтриване

За DROP командата изглежда по следния начин:

iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j DROP

Стартираме клиента и гледаме трафика:

Дамп на трафика

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: вербоозно изходът е потиснат, използвайте -v или -vv за пълен декод на протокола
слушате на lo, тип на връзката EN10MB (Ethernet), размер на записа 262144 байта
10:02:47.549498 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Флагове [S], seq 2166014137, win 43690, опции [mss 65495,sackOK,TS val 1208713786 ecr 0,nop,wscale 7], дължина 0
10:02:47.549510 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.49594: Флагове [S.], seq 2341799088, ack 2166014138, win 43690, опции [mss 65495,sackOK,TS val 1208713786 ecr 1208713786,nop,wscale 7], дължина 0
10:02:47.549520 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Флагове [.], ack 1, win 342, опции [nop,nop,TS val 1208713786 ecr 1208713786], дължина 0
10:02:47.549568 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Флагове [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, опции [nop,nop,TS val 1208713786 ecr 1208713786], дължина 5
10:02:47.750084 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Флагове [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, опции [nop,nop,TS val 1208713987 ecr 1208713786], дължина 5
10:02:47.951088 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Флагове [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, опции [nop,nop,TS val 1208714188 ecr 1208713786], дължина 5
10:02:48.354089 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Флагове [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, опции [nop,nop,TS val 1208714591 ecr 1208713786], дължина 5

Виждаме, че връзката е установена и клиентът не може да изпрати данни на сървъра.

REJECT

В този случай поведението ще бъде същото: клиентът няма да може да изпрати заявка, но ще получава ICMP 127.0.0.1 tcp порт 12345 недостъпен и да увеличава времето между повторното изпращане на заявката експоненциално. Командата изглежда така:

iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j REJECT

REJECT with tcp-reset

Командата се записва по следния начин:

iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j REJECT --reject-with tcp-reset

Вече знаем, че при използването на --reject-with tcp-reset клиентът ще получи в отговор RST пакет, така че можем да предвидим поведението: получаването на RST пакет при установена връзка означава неочаквано затваряне на сокета от другата страна, значи, клиентът трябва да получи Connection reset by peer. Стартираме нашия скрипт и проверяваме това. А ето как ще изглежда трафикът:

Дамп на трафика

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: подробен изход е потиснат, използвайте -v или -vv за пълно декодиране на протокола
слушане на lo, тип на връзката EN10MB (Ethernet), размер на улов 262144 байта
10:22:14.186269 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Флагове [S], seq 2615137531, win 43690, опции [mss 65495,sackOK,TS val 1209880423 ecr 0,nop,wscale 7], дължина 0
10:22:14.186284 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.52536: Флагове [S.], seq 3999904809, ack 2615137532, win 43690, опции [mss 65495,sackOK,TS val 1209880423 ecr 1209880423,nop,wscale 7], дължина 0
10:22:14.186293 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Флагове [.], ack 1, win 342, опции [nop,nop,TS val 1209880423 ecr 1209880423], дължина 0
10:22:14.186338 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Флагове [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, опции [nop,nop,TS val 1209880423 ecr 1209880423], дължина 5
10:22:14.186344 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.52536: Флагове [R], seq 3999904810, win 0, дължина 0

REJECT with icmp-host-unreachable

Мисля, вече на всички е ясно как ще изглежда командата 🙂 Поведението на клиента в този случай ще се различава малко от това, което беше с прост REJECT: клиентът няма да увеличи времето за изчакване между опитите за повторно изпращане на пакета.

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn icmp
tcpdump: подробен изход е потиснат, използвайте -v или -vv за пълно декодиране на протокола
слушане на lo, тип на връзката EN10MB (Ethernet), размер на улов 262144 байта
10:29:56.149202 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP хост 127.0.0.1 недостъпен, дължина 65
10:29:56.349107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP хост 127.0.0.1 недостъпен, дължина 65
10:29:56.549117 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP хост 127.0.0.1 недостъпен, дължина 65
10:29:56.750125 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP хост 127.0.0.1 недостъпен, дължина 65
10:29:56.951130 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP хост 127.0.0.1 недостъпен, дължина 65
10:29:57.152107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP хост 127.0.0.1 недостъпен, дължина 65
10:29:57.353115 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP хост 127.0.0.1 недостъпен, дължина 65

Извод

Не е необходимо да пишете мока за проверка на взаимодействието на услугата с зависнал клиент или сървър, понякога е достатъчно да се използват стандартни утилити, които съществуват в Linux.

Утилитите, разгледани в статията, разполагат с дори повече възможности, отколкото беше описано, така че можете да измислите свои собствени варианти за тяхното използване. Лично на мен винаги ми стига това, което написах (всъщност дори и по-малко). Ако използвате тези или подобни утилити в тестването във вашата компания, моля, напишете как точно. Ако не, надявам се вашият софтуер да стане по-качествен, ако решите да го проверите при условия на проблеми с мрежата чрез предложените методи.

Източник: habr.com