Ahoj všem, jmenuji se Saša a vedu testování backendu ve společnosti FunCorp. Máme, jako mnozí, implementovanou architekturu orientovanou na služby. Na jedné straně to usnadňuje práci, protože každý službu je jednodušší testovat samostatně, ale na druhé straně se objevuje potřeba testovat interakci mezi službami, která často probíhá po síti.
V tomto článku vám představím dva nástroje, pomocí kterých lze otestovat základní scénáře popisující chování aplikace při problémech se sítí.
Simulujeme problémy se sítí
Obvykle se software testuje na testovacích serverech s dobrým internetovým připojením. V drsných podmínkách produkce to však nemusí být tak hladké, takže je někdy potřeba programy testovat v podmínkách špatného připojení. Na Linuxu nám s úkolem simulace takových podmínek pomůže nástroj tc.
tc (zkratka pro Traffic Control) umožňuje nastavovat přenos síťových paketů v systému. Tento nástroj má velké možnosti, o kterých se můžete dozvědět více . Zde se budu zabývat pouze některými z nich: zajímá nás plánování provozu, k čemuž použijeme qdisc, a protože potřebujeme emulovat nestabilní síť, použijeme beztřídní qdisc .
Spustíme echo server na serveru (pro to jsem použil ):
ncat -l 127.0.0.1 12345 -k -c 'xargs -n1 -i echo "Odpověď: {}"'
Abych podrobně zobrazil všechny časové značky na každém kroku interakce klienta se serverem, napsal jsem jednoduchý skript v Pythonu, který posílá požadavek Test na náš echo server.
Zdrojový kód klienta
#!/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
Spustíme jej a podíváme se na provoz na rozhraní lo a portu 12345:
[user@host ~]# python client.py
[čas před připojením: 1578652979.44837]
[čas po připojení, před odesláním: 1578652979.44889]
[čas po odeslání, před příjmem: 1578652979.44894]
[čas po příjmu, před uzavřením: 1578652979.45922]
[čas po uzavření: 1578652979.45928]
[celková doba trvání: 0.01091]
Odpověď: Test
Dump provozu
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: podrobný výstup potlačen, použijte -v nebo -vv pro úplné dekódování protokolu
poslouchání na lo, typ odkazu EN10MB (Ethernet), velikost zachycení 262144 bajtů
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
Všechno je standardní: třícestné handshake, PSH/ACK a ACK v odpovědi dvakrát — to je výměna požadavku a odpovědi mezi klientem a serverem, a dvakrát FIN/ACK a ACK — ukončení spojení.
Zpoždění paketů
Nyní nastavíme zpoždění 500 milisekund:
tc qdisc add dev lo root netem delay 500ms
Spouštíme klienta a vidíme, že skript nyní běží 2 sekundy:
[user@host ~]# ./client.py
[čas před připojením: 1578662612.71044]
[čas po připojení, před odesláním: 1578662613.71059]
[čas po odeslání, před přijetím: 1578662613.71065]
[čas po přijetí, před uzavřením: 1578662614.72011]
[čas po uzavření: 1578662614.72019]
[celková doba trvání: 2.00974]
Odpověď: Test
Co se děje v provozu? Podíváme se:
Dump provozu
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
Můžeme vidět, že při interakci mezi klientem a serverem se objevil očekávaný půlsekundový zpoždění. O mnoho zajímavější je chování systému, pokud je zpoždění delší: jádro začíná znovu posílat některé TCP pakety. Změníme zpoždění na 1 sekundu a podíváme se na provoz (výstup klienta ukazovat nebudu, tam je očekávaných 4 sekundy v total duration):
tc qdisc change dev lo root netem delay 1s
Dump provozu
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
Je evidentní, že klient poslal SYN paket dvakrát, zatímco server také poslal SYN/ACK dvakrát.
Kromě konstantní hodnoty můžete pro zpoždění určit také odchylku, funkci rozdělení a korelaci (se hodnotou pro předchozí paket). To lze provést následujícím způsobem:
tc qdisc change dev lo root netem delay 500ms 400ms 50 distribution normal
Zde jsme nastavili zpoždění v rozmezí od 100 do 900 milisekund, přičemž hodnoty budou vybírány podle normálního rozdělení a bude 50% korelace s hodnotou zpoždění pro předchozí paket.
Mohli jste si všimnout, že v první příkazu jsem použil add, a poté změna. Význam těchto příkazů je zřejmý, dodám pouze, že existuje také del, pomocí něhož lze odstranit konfiguraci.
Ztráta paketů
Zkusme nyní způsobit ztrátu paketů. Jak je vidět z dokumentace, je možné to provést třemi způsoby: ztrácet pakety náhodně s určitou pravděpodobností, použít pro výpočet ztráty paketu Markovův řetězec se 2, 3 nebo 4 stavy, nebo použít model Eliotta-Gilberta. V článku se budu zabývat prvním (nejjednodušším a nejzřejmějším) způsobem, o dalších si můžete přečíst. .
Nastavíme ztrátu 50 % paketů s korelací 25 %:
tc qdisc add dev lo root netem loss 50% 25%
Bohužel, tcpdump nám nemůže jasně ukázat ztrátu paketů, budeme pouze předpokládat, že to opravdu funguje. A to nám pomůže zvýšený a nestabilní čas běhu skriptu client.py (může proběhnout okamžitě, ale také za 20 sekund), jakož i zvýšený počet retransmitovaných paketů:
[user@host ~]# netstat -s | grep retransmited; sleep 10; netstat -s | grep retransmited
17147 segments retransmited
17185 segments retransmited
Přidání šumu do paketů
Kromě ztráty paketů můžeme simulovat jejich poškození: v náhodné pozici paketu se objeví šum. Nastavíme poškození paketů s 50% pravděpodobností a bez korelace:
tc qdisc change dev lo root netem corrupt 50%
Spouštíme klientský skript (není na něm nic zajímavého, ale běžel 2 sekundy), sledujeme provoz:
Dump provozu
[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
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
Je zřejmé, že některé pakety byly odeslány znovu a existuje jeden paket s poškozenými metadaty: options [nop,unknown-65 0x0a3dcf62eb3d,[bad opt]>. Ale hlavní je, že nakonec všechno fungovalo správně — TCP splnilo svůj úkol.
Duplikace paketů
Co dalšího lze dělat s pomocí 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%
Změna pořadí paketů
Pakety lze promíchat, a to dvěma způsoby.
V prvním případě je část paketů odeslána okamžitě, ostatní — se zpožděním. Příklad z dokumentace:
tc qdisc change dev lo root netem delay 10ms reorder 25% 50%
S pravděpodobností 25% (a korelací 50%) bude paket odeslán okamžitě, ostatní budou odeslány se zpožděním 10 milisekund.
Druhý způsob — to je, když každý N-tý paket je odeslán okamžitě se stanovenou pravděpodobností (a korelací), ostatní — se stanoveným zpožděním. Příklad z dokumentace:
tc qdisc change dev lo root netem delay 10ms reorder 25% 50% gap 5
Každý pátý paket s pravděpodobností 25% bude odeslán bez zpoždění.
Změna propustnosti
Obvykle je to všude odesíláno na , ale pomocí netem také lze změnit propustnost rozhraní:
tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit
Tento příkaz učiní cesty localhost stejně mučivými jako surfování po internetu přes dial-up modem. Kromě nastavení bitového toku lze také emulovat model protokolu linkové vrstvy: nastavit overhead pro paket, velikost buněk a overhead pro buňky. Například takto lze simulovat a bitovou rychlost 56 kbit/s:
tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit 0 48 5
Simulujeme timeout připojení
Další důležitý bod v testovacím plánu při přejímání softwaru — timeouty. Je to důležité, protože v distribuovaných systémech by se při výpadku jedné ze služeb měly ostatní včas přepnout na jiné nebo vrátit chybu klientovi, přičemž by rozhodně neměly pouze zamrznout a čekat na odpověď nebo navázání spojení.
Existuje několik způsobů, jak to udělat: například použít mock, který na nic neodpovídá, nebo se připojit k procesu pomocí debuggeru, na potřebném místě nastavit breakpoint a zastavit provádění procesu (to je asi ten nejzvrácenější způsob). Ale jedním z nejvíce zřejmých — je to firewallovat porty nebo hosty. S tím nám pomůže .
Pro demonstraci budeme blokovat port 12345 a spouštět náš klientský skript. Můžeme blokovat odchozí pakety na tento port u odesílatele nebo příchozí na přijímači. V mých příkladech budou blokovány příchozí pakety (použijeme chain INPUT a volbu —dport). Takovým paketům můžeme použít DROP, REJECT nebo REJECT s TCP flagem RST, lze poslat ICMP host unreachable (ve skutečnosti je výchozí chování icmp-port-unreachable, a navíc máme možnost poslat jako odpověď icmp-net-unreachable, icmp-proto-unreachable, icmp-net-prohibited a icmp-host-prohibited).
DROP
Pokud existuje pravidlo s DROP, pak pakety jednoduše «zmizí».
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j DROP
Spouštíme klienta a vidíme, že se zasekává v procesu připojení k serveru. Sledujeme provoz:
Dump provozu
[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
Je vidět, že klient posílá SYN pakety se exponenciálně se zvyšujícím timeoutem. Našli jsme malou chybu v klientovi: je třeba použít metodu settimeout(), aby se omezil čas, po který se klient pokusí připojit k serveru.
Ihned odstraňujeme pravidlo:
iptables -D INPUT -p tcp --dport 12345 -j DROPMůžete okamžitě odstranit všechna pravidla:
iptables -F
Pokud používáte Docker a potřebujete zablokovat celý provoz směřující k kontejneru, můžete to provést následujícím způsobem:
iptables -I DOCKER-USER -p tcp -d CONTAINER_IP -j DROP
REJECT
Nyní přidáme podobné pravidlo, ale s REJECT:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT
Klient se ukončí za sekundu s chybou [Errno 111] Connection refused. Sledujeme ICMP provoz:
[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
Je vidět, že klient dvakrát obdržel port unreachable a poté skončil s chybou.
REJECT with tcp-reset
Zkusíme přidat volbu —reject-with tcp-reset:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT --reject-with tcp-reset
V tomto případě klient okamžitě narazí na chybu, protože při prvním dotazu obdržel RST paket:
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: podrobné výstupy jsou potlačeny, použijte -v nebo -vv pro úplnou dekódování protokolu
poslouchá na lo, typ odkazu EN10MB (Ethernet), velikost zachycení 262144 bajtů
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 s icmp-host-unreachable
Zkusíme další variantu použití REJECT:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT --reject-with icmp-host-unreachable
Klient se ukončí za sekundu s chybou [Errno 113] Žádná cesta k hostiteli, v ICMP provozu vidíme ICMP host 127.0.0.1 nedostupný.
Můžete také vyzkoušet ostatní parametry REJECT, já se ale zastavím u těchto 🙂
Simulujeme timeout žádosti
Ještě jedna situace — to je, když se klient mohl připojit k serveru, ale nemůže mu zaslat žádost. Jak filtrovat pakety, aby filtrování nezačalo hned? Pokud se podíváte na provoz jakéhokoli komunikace mezi klientem a serverem, můžete si všimnout, že při navázání spojení se používají pouze flagy SYN a ACK, zatímco při výměně dat v posledním paketu žádosti bude flag PSH. Ten se nastavuje automaticky, aby se předešlo buffrování. Můžete tuto informaci použít k vytvoření filtru: ten bude propouštět všechny pakety kromě těch, které obsahují flag PSH. Tímto způsobem se spojení naváže, ale klient nebude moci odeslat data serveru.
DROP
Pro DROP příkaz bude vypadat takto:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j DROP
Spouštíme klienta a sledujeme provoz:
Dump provozu
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: podrobné výstupy jsou potlačeny, použijte -v nebo -vv pro úplnou dekódování protokolu
poslouchá na lo, typ odkazu EN10MB (Ethernet), velikost zachycení 262144 bajtů
10:02:47.549498 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 2166014137, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1208713786 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
10:02:47.549510 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.49594: Flags [S.], seq 2341799088, ack 2166014138, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1208713786 ecr 1208713786,nop,wscale 7], length 0
10:02:47.549520 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1208713786 ecr 1208713786], length 0
10:02:47.549568 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1208713786 ecr 1208713786], length 5
10:02:47.750084 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1208713987 ecr 1208713786], length 5
10:02:47.951088 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1208714188 ecr 1208713786], length 5
10:02:48.354089 IP 127.0.0.1.49594 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1208714591 ecr 1208713786], length 5
Vidíme, že spojení bylo navázáno, ale klient nemůže odeslat data serveru.
REJECT
V tomto případě bude chování stejné: klient nebude moci odeslat požadavek, ale bude přijímat ICMP 127.0.0.1 tcp port 12345 nedosažitelný a zvyšovat čas mezi opětovným odesláním požadavku exponenciálně. Příkaz vypadá takto:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j REJECT
REJECT with tcp-reset
Příkaz vypadá následovně:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j REJECT --reject-with tcp-reset
Již víme, že při použití —reject-with tcp-reset klient obdrží RST paket jako odpověď, takže lze předpovědět chování: přijetí RST paketu při navázaném spojení znamená neočekávané uzavření socketu ze druhé strany, což znamená, že klient by měl obdržet Connection reset by peer. Spouštíme náš skript a ověřujeme to. A takto bude vypadat provoz:
Dump provozu
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: podrobné výstupy potlačeny, použijte -v nebo -vv pro úplnou analýzu protokolu
naslouchání na lo, typ odkazu EN10MB (Ethernet), velikost zachycení 262144 bajtů
10:22:14.186269 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flags [S], seq 2615137531, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1209880423 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
10:22:14.186284 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.52536: Flags [S.], seq 3999904809, ack 2615137532, win 43690, options [mss 65495,sackOK,TS val 1209880423 ecr 1209880423,nop,wscale 7], length 0
10:22:14.186293 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flags [.], ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1209880423 ecr 1209880423], length 0
10:22:14.186338 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flags [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, options [nop,nop,TS val 1209880423 ecr 1209880423], length 5
10:22:14.186344 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.52536: Flags [R], seq 3999904810, win 0, length 0
REJECT s icmp-host-unreachable
Myslím, že už je všem jasné, jak bude vypadat příkaz 🙂 Chování klienta v takovém případě se trochu liší od toho, které bylo u jednoduchého REJECT: klient nebude zvyšovat timeout mezi pokusy o opětovné odeslání paketu.
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn icmp
tcpdump: podrobné výstupy potlačeny, použijte -v nebo -vv pro úplnou analýzu protokolu
naslouchání na lo, typ odkazu EN10MB (Ethernet), velikost zachycení 262144 bajtů
10:29:56.149202 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nedosažitelný, délka 65
10:29:56.349107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nedosažitelný, délka 65
10:29:56.549117 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nedosažitelný, délka 65
10:29:56.750125 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nedosažitelný, délka 65
10:29:56.951130 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nedosažitelný, délka 65
10:29:57.152107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nedosažitelný, délka 65
10:29:57.353115 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nedosažitelný, délka 65
Výstup
Není nutné psát mock pro testování interakce služby s visícím klientem nebo serverem, někdy stačí použít standardní nástroje, které jsou k dispozici v rámci Linuxu.
Nástroje zmíněné v článku mají ještě více funkcí, než bylo popsáno, takže si můžete představit své vlastní možnosti jejich použití. Osobně mi vždy stačí to, o čem jsem napsal (ve skutečnosti i méně). Pokud tyto nebo podobné nástroje používáte při testování ve své společnosti, dejte mi prosím vědět, jak přesně. Pokud ne, doufám, že vaše software se stane kvalitnějším, pokud se rozhodnete testovat jej za podmínek problémů se sítí nabízenými způsoby.
Zdroj: habr.com
