Tere kõigile, minu nimi on Sasha, ma juhin FunCorpis tagasiside testimist. Meil on, nagu paljudel, rakendatud teenusorienteeritud arhitektuur. Ühest küljest lihtsustab see tööd, kuna iga teenust on lihtsam testida eraldi, kuid teisest küljest tekib vajadus testida teenuste omavahelist suhtlemist, mis toimub sageli üle võrgu.

Selles artiklis räägin kahest utiliidist, millega saab kontrollida põhistsenaariume, mis kirjeldavad rakenduse toimimist võrguprobleemide korral.

Simuleerime võrguprobleeme

Tavaliselt testitakse tarkvara testserveritel hea internetiühendusega. Tootmisoludes võib kõik olla mitte nii sujuv, seega on mõnikord vaja kontrollida programme halva ühenduse tingimustes. Linuxis aitab selle ülesande täitmisel utiliit tc.

tc (lühend Traffic Control) võimaldab seadistada võrgupakettide edastamist süsteemis. See utiliit pakub laia valikut võimalusi, millega saate tutvuda siin. Siin käsitlen vaid mõningaid neist: meid huvitab liikluse ajakava, mille jaoks kasutame qdisc, ja kuna peame simuleerima ebastabiilset võrku, siis kasutame classless qdisc netem.

Käivitame echo-serveri serveris (kasutasin selleks nmap-ncat):

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

Kuna soovin üksikasjalikult kuvada kõik ajatempli igas etapis, kui klient serveriga suhtleb, olen kirjutanud lihtsa Python'i skripti, mis saadab päringu tuleb kasutada testimise eesmärkide eelnevaks seadistamiseks või nende kättesaadavuse kontrollimiseks. Koormuse allikate keskkonda seadistama ei pea, need on eelnevalt loodud Docker-piltidena ja väljastatud docker registrisse: piisab, kui määrata vajalik versioon etapis Test. Kuid neid saab ka uuesti ehitada ja luua oma modifitseeritud pildid. meie echo-serverile.

Kliendi lähtekood

#!/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

Käivitame selle ja vaatame liiklust liidese kaudu lo ja pordil 12345:

[user@host ~]# python client.py
[ajavahemik enne ühendust: 1578652979.44837]
[ajavahemik pärast ühendust, enne saatmist: 1578652979.44889]
[ajavahemik pärast saatmist, enne vastuvõtmist: 1578652979.44894]
[ajavahemik pärast vastuvõtmist, enne sulgemist: 1578652979.45922]
[ajavahemik pärast sulgemist: 1578652979.45928]
[kogu kestus: 0.01091]
Response: Test

Liiklusdümp

[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
10:42:59.448601 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

Kõik on tavaline: kolmesuunaline käepigistus, PSH/ACK ja ACK vastuseks kaks korda — see on päringu ja vastuse vahetus kliendi ja serveri vahel ning kaks korda FIN/ACK ja ACK — ühenduse lõpetamine.

Pakettide viivitus

Nüüd seadistame viivituse 500 millisekundit:

tc qdisc add dev lo root netem delay 500ms

Käivitame kliendi ja näeme, et nüüd täitub skript 2 sekundiga:

[user@host ~]# ./client.py
[time before connection: 1578662612.71044]
[time after connection, before sending: 1578662613.71059]
[time after sending, before receiving: 1578662613.71065]
[time after receiving, before closing: 1578662614.72011]
[time after closing: 1578662614.72019]
[total duration: 2.00974]
Response: Test

Mis liigub trafikis? Vaadake:

Liiklusdümp

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

Võib näha, et kliendi ja serveri vahel on oodatud poolteise sekundi viivitus. Palju huvitavam on, kuidas süsteem käitub, kui viivitus on pikem: tuum hakkab uuesti saatma mõningaid TCP pakette. Muudame viivituse üheks sekundiks ja vaatame liiklust (kliendi väljundit ma ei näita, seal on oodatud 4 sekundit kogukestuses):

tc qdisc change dev lo root netem delay 1s

Liiklusdümp

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

On näha, et klient saatis kaks korda SYN-paketti ja server saatis kaks korda SYN/ACK.

Lisaks püsivale väärtusele saab viivituse jaoks määrata ka hajuvuse, jaotuse funktsiooni ja korrelatsiooni (eelmise paketi väärtusega). Seda tehakse järgmiselt:

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

Siin määrasime viivituse vahemikus 100 kuni 900 millisekundit, väärtused valitakse vastavalt normaalsele jaotusele ja seal on 50% korrelatsioon eelmise paketi viivituse väärtusega.

Olete võinud märgata, et esimeses käsus kasutasin add, ja seejärel change. Nende käskude tähendus on ilmselge, seega lisan vaid, et olemas on veel del, millega saab konfiguratsiooni eemaldada.

Pakettide kaotus

Proovime nüüd tekitada pakettide kadu. Nagu dokumentatsioonist näha, saab seda teha koguni kolme erineva meetodiga: kaotada pakette juhuslikult mingisuguse tõenäosusega, kasutada Martingale'i ahelat koos 2, 3 või 4 olekuga või rakendada Elliott-Gilberti mudelit. Artiklis käsitlen esimest (kõige lihtsamat ja ilmselget) meetodit, teistest saab lugeda. siin.

Teeme kokku 50% pakettide kadumisega, korrelatsiooniga 25%:

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

Kahjuks, tcpdump ei saa see meile selgelt näidata pakettide kadu, peame vaid eeldama, et see tõesti töötab. Selle kinnitamiseks aitab meil suurenenud ja ebastabiilne skripti käivitamise aeg client.py (võib toimuda hetkega, aga võib ka võtta 20 sekundit), samuti suurenenud retransmititud pakettide arv:

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

Müra lisamine pakkidele

Lisaks pakettide kadumisele saame simuleerida nende kahjustamist: paketi juhuslikus positsioonis ilmub müra. Teeme pakettide kahjustuse 50% tõenäosusega ja korrelatsioonita:

tc qdisc change dev lo root netem corrupt 50%

Käivitame kliendiskripti (seal pole midagi huvitavat, kuid see kestis 2 sekundit), vaatame liiklust:

Liiklusdümp

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: üksikasjalik väljund on peidetud, kasutage -v või -vv täisprotokolli dekodeerimiseks
kuulab lo, link-tüüp EN10MB (Ethernet), salvestamise suurus 262144 bait
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

On näha, et mõned paketid saadeti uuesti ja üks pakett on vigaste metaandmete tõttu rikutud: options [nop,unknown-65 0x0a3dcf62eb3d,[bad opt]>. Kuid peamine on see, et lõpuks kõik töötas õigesti — TCP täitis oma ülesande.

Pakettide dubleerimine

Mida veel saab teha 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%

Pakettide järjekorra muutmine

Pakette saab segada kahel viisil.

Esimesel juhul saadetakse osa pakette kohe, teised — määratud viivitusega. Näide dokumentatsioonist:

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

25% tõenäosusega (ja 50% korrelatsiooniga) saadetakse pakett kohe, teised saadetakse 10 millisekundi viivitusega.

Teine viis on see, kui iga N-nd pakett saadetakse kohe määratud tõenäosusega (ja korrelatsiooniga), samas kui ülejäänud saadetakse määratud viivitusega. Näide dokumentatsioonist:

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

Iga viies pakett saadetakse 25% tõenäosusega viivitusteta.

Läbimõõdu muutmine

Tavaliselt saadetakse kõik TBF, kuid ka netem on võimalik muuta võrguühenduse läbilaskevõimet:

tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit

See käsk teeb reisid localhost samuti sama vaevarikkaks kui dial-up modemiga internetis surfamine. Lisaks bitikiirusel määramisele saab ka simuleerida kanalitasemel protokolli mudelit: määrata paketi ülejääk, rakkude suurus ja rakkude ülejääk. Näiteks saab simuleerida ATM ja bitikiirus 56 kbit/s:

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

Simuleerime ühenduse ajaloo aegumist

Veel üks oluline punkt tarkvara vastuvõtu testplaanis on ajakavad. See on oluline, sest jaotatud süsteemides, kui üks teenus katkeb, peaksid teised õigeaegselt ümber lülituma teistele või tagastama veateate kliendile ning nad ei tohi mingil juhul lihtsalt seisma jääda, oodates vastust või ühenduse loomist.

On mitmeid viise, kuidas seda teha: näiteks kasutada moki, mis ei vasta, või ühendada protssessiga debugeerija kaudu, seada soovitud koha peal katkestuspunkt ja peatada protsessi täitmine (see on tõenäoliselt kõige veidram viis). Kuid üks kõige ilmsemaid viise on blokeerida pordid või hostid. Sellega aitab meid iptables.

Näidamiseks blokeerime pordi 12345 ja käivitame meie kliendi skripti. Saame blokeerida väljaminevad paketid sellel pordil saatjalt või sissetulevad vastuvõtjal. Minu näidetes blokeeritakse sissetulevad paketid (kasutame chain INPUT ja valikut —dport). Neile pakettidele saab teha DROP, REJECT või REJECT TCP RST lipuga, samuti ICMP host unreachable (tõeliselt on vaikimisi käitumine see, et icmp-port-unreachable, ja on olemas võimalus saata vastuseks icmp-net-unreachable, icmp-proto-unreachable, icmp-net-prohibited ja icmp-host-prohibited).

DROP

Kui on olemas reegel DROP, siis paketid lihtsalt "kaovad".

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

Käivitame kliendi ja näeme, et see hangub serveriga ühenduse loomisel. Vaatame liiklust:
Liiklusdümp

[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

On selge, et klient saadab SYN-pakette, mille ajavahemik suureneb eksponentsiaalselt. Siin oleme leidnud väikese vea kliendis: tuleb kasutada meetodit settimeout(), et piirata aega, kui kaua klient üritab serveriga ühendust luua.

Koheselt eemaldame reegli:

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

Saame eemaldada koheselt kõik reeglid:

iptables -F

Kui kasutate Dockerit ja peate blokeerima kogu liikluse, mis suunatakse konteinerisse, saab seda teha järgmisel viisil:

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

REJECT

Nüüd lisame sarnase reegli, kuid REJECTiga:

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

Klient lõpetab tunni pärast veaga [Errno 111] Connection refused. Vaatame ICMP liiklust:

[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

On selge, et klient sai kaks korda port unreachable ja pärast seda lõpetas veaga.

REJECT with tcp-reset

Proovime lisada valiku —reject-with tcp-reset:

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

Sel juhul klient väljub kohe veateatega, kuna sai esimeses päringus RST paketi:

[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 koos icmp-host-unreachable

Proovime veel ühte REJECT kasutamise varianti:

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

Klient lõpetab tunni pärast veaga [Errno 113] No route to host, ICMP liikluses näeme ICMP host 127.0.0.1 unreachable.

Saate proovida ka teisi REJECT parameetreid, aga mina peatun nende juures 🙂

Simuleerime request timeout'i

Veel üks olukord on see, kui klient suutis serveriga ühenduse luua, kuid ei suuda talle päringut saata. Kuidas filtreerida pakette nii, et filtratsioon ei alga kohe? Kui vaadata igasugust suhtlust kliendi ja serveri vahel, siis võib märgata, et ühenduse loomisel kasutatakse ainult SYN ja ACK lippe, aga andmevahetamise viimasel päringu paketil on PSH lipp. See seatakse automaatselt, et vältida puhverserverit. Seda teavet saab kasutada filtri loomiseks: see laseb läbi kõik paketid, välja arvatud need, mis sisaldavad PSH lippu. Nii jääb ühendus kehtima, kuid klient ei saa serverile andmeid saata.

DROP

DROP käsu näidis oleks järgmine:

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

Käivitage klient ja vaadake liiklust:

Liiklusdümp

[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
10:02:47.549498 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

Näeme, et ühendus on loodud, kuid klient ei saa andmeid serverisse saata.

REJECT

Selles olukorras on käitumine sama: klient ei saa esitada päringut, kuid saab siiski vastuseid. ICMP 127.0.0.1 tcp port 12345 on kätte saamata. ja suurendab korduste vahel aeglast eksponentsiaalselt. Käsk näeb välja selline:

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

REJECT with tcp-reset

Käsk näeb välja järgnev:

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

Me juba teame, et selle kasutamisel —reject-with tcp-reset saab klient vastu RST-paketi, seega on käitumise ennustamine võimalik: RST-paketi saamine aktiivse ühenduse korral tähendab, et soket suleti ootamatult teiselt poolt, seega peab klient saama Ühendus taastatud osapoole poolt.. Käivitame meie skripti ja veendume selles. Niisugune näeb välja liiklus:

Liiklusdümp

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: üksikasjalik väljund on peidetud, kasutage -v või -vv täisprotokolli dekodeerimiseks.
brausimiseks lo, link-tüüp EN10MB (Ethernet), salvestusmaht 262144 baiti
10:22:14.186269 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flaggid [S], seq 2615137531, win 43690, valikud [mss 65495,sackOK,TS val 1209880423 ecr 0,nop,wscale 7], pikkus 0
10:22:14.186284 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.52536: Flaggid [S.], seq 3999904809, ack 2615137532, win 43690, valikud [mss 65495,sackOK,TS val 1209880423 ecr 1209880423,nop,wscale 7], pikkus 0
10:22:14.186293 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flaggid [.], ack 1, win 342, valikud [nop,nop,TS val 1209880423 ecr 1209880423], pikkus 0
10:22:14.186338 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flaggid [P.], seq 1:6, ack 1, win 342, valikud [nop,nop,TS val 1209880423 ecr 1209880423], pikkus 5
10:22:14.186344 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.52536: Flaggid [R], seq 3999904810, win 0, pikkus 0

REJECT koos icmp-host-unreachable

Arvan, et on juba ilmne, kuidas käsk välja näeb 🙂 Klient käitub sellisel juhul veidi teisiti kui tavalise REJECT-i korral: klient ei suurenda ajavahemikku proovides paketti uuesti saata.

[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn icmp
tcpdump: üksikasjalik väljund on peidetud, kasutage -v või -vv täisprotokolli dekodeerimiseks.
brausimiseks lo, link-tüüp EN10MB (Ethernet), salvestusmaht 262144 baiti
10:29:56.149202 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 kätte saamata, pikkus 65
10:29:56.349107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 kätte saamata, pikkus 65
10:29:56.549117 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 kätte saamata, pikkus 65
10:29:56.750125 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 kätte saamata, pikkus 65
10:29:56.951130 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 kätte saamata, pikkus 65
10:29:57.152107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 kätte saamata, pikkus 65
10:29:57.353115 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 kätte saamata, pikkus 65

Kokkuvõte

Ei ole vajalik kirjutada moki, et kontrollida teenuse suhtlemist seisva kliendi või serveriga, mõnikord on piisav kasutada standardseid utiliite, mis on olemas Linuxis.

Artiklis käsitletud utiliidid omavad veelgi rohkem võimalusi, kui on kirjeldatud, seetõttu võite välja mõelda oma variandid nende kasutamiseks. Isiklikult piisab mulle alati sellest, millest ma olen kirjutanud (tegelikult isegi vähem). Kui kasutate neid või sarnaseid utiliite testimisel oma ettevõttes, palun kirjutage, kuidas täpselt. Kui ei, siis loodan, et teie tarkvara muutub kvaliteetsemaks, kui otsustate seda testida pakutud viisil võrguprobleemide tingimustes.

Allikas: habr.com