Ciao a tutti, mi chiamo Sasha e gestisco i test del backend in FunCorp. Anche noi, come molti, abbiamo implementato un'architettura orientata ai servizi. Da un lato, questo semplifica il lavoro, poiché ogni servizio è più facile da testare singolarmente, ma dall'altro nasce la necessità di testare l'interazione tra i servizi, che spesso avviene tramite rete.
In questo articolo parlerò di due strumenti che possono essere utilizzati per verificare scenari di base che descrivono il funzionamento dell'applicazione in presenza di problemi di rete.
Simuliamo problemi di rete
Di solito, il software viene testato su server di test con una buona connessione Internet. In condizioni difficili di produzione, tutto potrebbe non andare così liscio, quindi a volte è necessario testare i programmi in scenari di connessione scadente. In Linux, per simulare queste condizioni aiuta lo strumento tc.
tc (abbreviazione di Traffic Control) consente di configurare il trasferimento dei pacchetti di rete nel sistema. Questo strumento ha grandi possibilità, puoi leggere di più al riguardo . Qui prenderò in considerazione solo alcune di esse: ci interessa il processamento del traffico, per cui utilizziamo qdisc, e dato che dobbiamo emulare una rete instabile, useremo il qdisc senza classe .
Avviamo un server echo sul server (io ho usato ):
ncat -l 127.0.0.1 12345 -k -c 'xargs -n1 -i echo "Response: {}"'
Per visualizzare dettagliatamente tutti i timestamp in ogni fase dell'interazione del cliente con il server, ho scritto un semplice script in Python che invia una richiesta Test al nostro server echo.
Codice sorgente del client
#!/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
Avviamolo e osserviamo il traffico sull'interfaccia lo e sulla porta 12345:
[user@host ~]# python client.py
[ora prima della connessione: 1578652979.44837]
[ora dopo la connessione, prima dell'invio: 1578652979.44889]
[ora dopo l'invio, prima della ricezione: 1578652979.44894]
[ora dopo la ricezione, prima della chiusura: 1578652979.45922]
[ora dopo la chiusura: 1578652979.45928]
[durata totale: 0.01091]
Response: Test
Dump del traffico
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: output dettagliato soppresso, utilizzare -v o -vv per la decodifica completa del protocollo
in ascolto su lo, tipo di collegamento EN10MB (Ethernet), dimensione di acquisizione 262144 byte
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
Tutto è standard: handshake a tre vie, PSH/ACK e ACK in risposta due volte — è lo scambio di richiesta e risposta tra client e server, e due volte FIN/ACK e ACK — chiusura della connessione.
Ritardo dei pacchetti
Ora impostiamo un ritardo di 500 millisecondi:
tc qdisc add dev lo root netem delay 500ms
Avviamo il client e vediamo che ora lo script viene eseguito per 2 secondi:
[user@host ~]# ./client.py
[tempo prima della connessione: 1578662612.71044]
[tempo dopo la connessione, prima dell'invio: 1578662613.71059]
[tempo dopo l'invio, prima della ricezione: 1578662613.71065]
[tempo dopo la ricezione, prima della chiusura: 1578662614.72011]
[tempo dopo la chiusura: 1578662614.72019]
[durata totale: 2.00974]
Risposta: Test
E nel traffico? Vediamo:
Dump del traffico
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
Si può notare che nell'interazione tra il client e il server è emerso un lag previsto di mezzo secondo. È molto più interessante osservare il comportamento del sistema se il lag è maggiore: il kernel inizia a rimandare alcuni pacchetti TCP. Modifichiamo il ritardo a 1 secondo e osserviamo il traffico (non mostrerò l'output del client, ci sono 4 secondi previsti nella durata totale):
tc qdisc change dev lo root netem delay 1s
Dump del traffico
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
È evidente che il client ha inviato due volte il pacchetto SYN, mentre il server ha inviato due volte il SYN/ACK.
Oltre al valore costante, per il ritardo si possono specificare deviazione, funzione di distribuzione e correlazione (con il valore per il pacchetto precedente). Questo si fa nel seguente modo:
tc qdisc change dev lo root netem delay 500ms 400ms 50 distribution normal
Qui abbiamo impostato un ritardo nell'intervallo da 100 a 900 millisecondi, i valori verranno selezionati in base a una distribuzione normale e ci sarà una correlazione del 50% con il valore di ritardo del pacchetto precedente.
Potreste aver notato che nel primo comando ho usato add, e poi change. Il significato di questi comandi è ovvio, quindi aggiungo solo che c'è anche del, che può rimuovere la configurazione.
Perdita di pacchetti
Proviamo ora a causare la perdita di pacchetti. Come risulta dalla documentazione, è possibile farlo in ben tre modi: perdere pacchetti casualmente con una certa probabilità, utilizzare una catena di Markov di 2, 3 o 4 stati per calcolare la perdita del pacchetto, oppure utilizzare il modello di Elliott-Gilbert. Nell'articolo discuterò il primo modo (il più semplice e ovvio), mentre per gli altri si può consultare. .
Faremo perdere il 50% dei pacchetti con correlazione del 25%:
tc qdisc add dev lo root netem loss 50% 25%
Purtroppo, tcpdump non sarà in grado di mostrarci visivamente la perdita di pacchetti, supporremo solo che funzioni davvero. A confermarlo ci aiuterà il tempo di esecuzione aumentato e instabile dello script client.py (può completarsi immediatamente o richiedere 20 secondi), così come il numero aumentato di pacchetti ritrasmessi:
[user@host ~]# netstat -s | grep retransmited; sleep 10; netstat -s | grep retransmited
17147 segmenti ritrasmessi
17185 segmenti ritrasmessi
Aggiunta di rumore ai pacchetti
Oltre alla perdita di pacchetti, è possibile simulare anche i loro danni: in una posizione casuale del pacchetto apparirà del rumore. Simuleremo danni ai pacchetti con una probabilità del 50% e senza correlazione:
tc qdisc change dev lo root netem corrupt 50%
Avviamo lo script client (non ci sono cose interessanti, ma è stato eseguito per 2 secondi), guardiamo il traffico:
Dump del traffico
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: output dettagliato sopresso, usa -v o -vv per la decodifica completa del protocollo
in ascolto su lo, tipo di link EN10MB (Ethernet), dimensione di cattura 262144 byte
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 > 127.0.0.1.12345: 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
È evidente che alcuni pacchetti sono stati inviati nuovamente e c'è un pacchetto con metadati danneggiati: opzioni [nop,unknown-65 0x0a3dcf62eb3d,[bad opt]>. Ma la cosa principale è che alla fine tutto ha funzionato correttamente: TCP ha svolto il suo compito.
Duplicazione dei pacchetti
Cosa altro si può fare con 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%
Modifica dell'ordine dei pacchetti
Si possono mescolare i pacchetti, e ci sono due modi per farlo.
Nel primo, una parte dei pacchetti viene inviata subito, gli altri con un ritardo prestabilito. Ecco un esempio dalla documentazione:
tc qdisc change dev lo root netem delay 10ms reorder 25% 50%
Con una probabilità del 25% (e una correlazione del 50%), un pacchetto verrà inviato subito, mentre gli altri verranno inviati con un ritardo di 10 millisecondi.
Il secondo modo è che ogni N-esimo pacchetto viene inviato immediatamente con una probabilità stabilita (e correlazione), mentre gli altri vengono inviati con un ritardo prestabilito. Ecco un esempio dalla documentazione:
tc qdisc change dev lo root netem delay 10ms reorder 25% 50% gap 5
Ogni quinto pacchetto con una probabilità del 25% sarà inviato senza ritardo.
Modifica della larghezza di banda
Di solito si invia a , ma anche con netem è possibile modificare la larghezza di banda dell'interfaccia:
tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit
Questo comando renderà i viaggi su localhost tali e quali ai dolori del navigare in internet tramite modem dial-up. Oltre a impostare il bitrate, è anche possibile emulare un modello di protocollo di livello di collegamento: definire l'overhead per il pacchetto, la dimensione della cella e l'overhead per la cella. Ad esempio, in questo modo si può simulare e un bitrate di 56 kbit/sec.:
tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit 0 48 5
Simuliamo un timeout di connessione
Un altro punto importante nel piano di test per l'accettazione del software sono i timeout. Questo è importante perché nelle sistemi distribuiti, quando uno dei servizi si disconnette, gli altri devono effettuare un fallback sugli altri o restituire un errore al cliente, senza mai bloccarsi in attesa di risposta o stabilimento della connessione.
Ci sono diversi modi per farlo: ad esempio, utilizzare un mock che non risponde, oppure connettersi a un processo utilizzando un debugger, impostare un breakpoint nel punto necessario e fermare l'esecuzione del processo (questo è probabilmente il modo più estremo). Ma uno dei più ovvi è bloccare le porte o gli host. In questo ci aiuterà .
Per la dimostrazione, firewalliamo la porta 12345 e avviamo il nostro script client. È possibile firewallare i pacchetti in uscita su questa porta lato mittente o i pacchetti in entrata sul ricevitore. Nei miei esempi, verranno firewallati i pacchetti in entrata (utilizzeremo la chain INPUT e l'opzione —dport). A questi pacchetti è possibile applicare DROP, REJECT o REJECT con il flag TCP RST; è anche possibile inviare in risposta icmp-port-unreachable, e c'è anche la possibilità di inviare icmp-net-unreachable, icmp-proto-unreachable, icmp-net-prohibited e icmp-host-prohibited).
DROP
Se è presente una regola con DROP, i pacchetti semplicemente «scompariranno».
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j DROP
Avviamo il client e osserviamo che si blocca nella fase di connessione al server. Controlliamo il traffico:
Dump del traffico
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: output dettagliato soppresso, usa -v o -vv per una decodifica completa del protocollo
in ascolto su lo, tipo link EN10MB (Ethernet), dimensione di cattura 262144 byte
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
È chiaro che il client invia pacchetti SYN con un timeout esponenzialmente crescente. Ecco che abbiamo trovato un piccolo bug nel client: è necessario utilizzare il metodo settimeout(), per limitare il tempo durante il quale il client tenterà di connettersi al server.
Eliminiamo immediatamente la regola:
iptables -D INPUT -p tcp --dport 12345 -j DROPÈ possibile eliminare tutte le regole contemporaneamente:
iptables -F
Se stai utilizzando Docker e hai bisogno di firewallare tutto il traffico diretto verso il contenitore, puoi farlo nel seguente modo:
iptables -I DOCKER-USER -p tcp -d CONTAINER_IP -j DROP
REJECT
Ora aggiungiamo una regola analoga, ma con REJECT:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT
Il client si chiude dopo un secondo con l'errore [Errno 111] Connection refused. Controlliamo il traffico ICMP:
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn icmp
tcpdump: output dettagliato soppresso, usa -v o -vv per una decodifica completa del protocollo
in ascolto su lo, tipo link EN10MB (Ethernet), dimensione di cattura 262144 byte
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
È evidente che il client ha ricevuto due volte port unreachable e dopo questo si è concluso con un errore.
REJECT with tcp-reset
Proviamo ad aggiungere l'opzione —reject-with tcp-reset:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT --reject-with tcp-reset
In questo caso, il client esce immediatamente con un errore, poiché alla prima richiesta ha ricevuto un pacchetto RST:
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: output dettagliato sotto soppressione, usa -v o -vv per una codifica completa del protocollo
in ascolto su lo, tipo link EN10MB (Ethernet), dimensione cattura 262144 byte
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 con icmp-host-unreachable
Proveremo un'altra variante dell'utilizzo di REJECT:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT --reject-with icmp-host-unreachable
Il client si chiude dopo un secondo con l'errore [Errno 113] Nessun percorso per l'host, vediamo nel traffico ICMP ICMP host 127.0.0.1 irraggiungibile.
Puoi anche provare gli altri parametri di REJECT, ma io mi fermerò su questi 🙂
Simuliamo un timeout della richiesta
Un'altra situazione è quella in cui il client riesce a connettersi al server, ma non può inviargli una richiesta. Come filtrare i pacchetti in modo che la filtrazione non inizi immediatamente? Se guardiamo al traffico di qualsiasi comunicazione tra client e server, possiamo notare che durante l'instaurazione della connessione vengono utilizzati solo i flag SYN e ACK, mentre durante lo scambio di dati, nell'ultimo pacchetto della richiesta ci sarà il flag PSH. Questo viene impostato automaticamente per evitare la bufferizzazione. Possiamo utilizzare queste informazioni per creare un filtro: permetterà tutti i pacchetti tranne quelli che contengono il flag PSH. In questo modo, la connessione sarà stabilita, ma il client non potrà inviare dati al server.
DROP
Per DROP il comando sarà il seguente:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j DROP
Avviamo il client e guardiamo il traffico:
Dump del traffico
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: output dettagliato sotto soppressione, usa -v o -vv per una codifica completa del protocollo
in ascolto su lo, tipo link EN10MB (Ethernet), dimensione cattura 262144 byte
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
Vediamo che la connessione è stabilita e il client non può inviare dati al server.
REJECT
In questo caso, il comportamento sarà lo stesso: il client non sarà in grado di inviare la richiesta, ma riceverà ICMP 127.0.0.1 porta tcp 12345 irraggiungibile e aumenterà il tempo tra i tentativi di invio della richiesta in modo esponenziale. Il comando è il seguente:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j REJECT
REJECT with tcp-reset
Il comando appare in questo modo:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j REJECT --reject-with tcp-reset
Sappiamo già che, durante l'uso, —reject-with tcp-reset il client riceverà un pacchetto RST, quindi possiamo prevedere il comportamento: ricevere un pacchetto RST mentre la connessione è stabilita indica una chiusura imprevista del socket dall'altra parte, quindi il client deve ricevere Connection reset by peer. Avviamo il nostro script e verifichiamo. Questo sarà l'aspetto del traffico:
Dump del traffico
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: output verboso soppresso, usa -v o -vv per la decodifica completa del protocollo
in ascolto su lo, tipo di collegamento EN10MB (Ethernet), dimensione cattura 262144 byte
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 con icmp-host-unreachable
Penso sia già chiaro a tutti come apparirà il comando 🙂 Il comportamento del client in questo caso sarà leggermente diverso rispetto a quello con un semplice REJECT: il client non aumenterà il timeout tra i tentativi di invio del pacchetto.
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn icmp
tcpdump: output verboso soppresso, usa -v o -vv per la decodifica completa del protocollo
in ascolto su lo, tipo di collegamento EN10MB (Ethernet), dimensione cattura 262144 byte
10:29:56.149202 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 irraggiungibile, length 65
10:29:56.349107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 irraggiungibile, length 65
10:29:56.549117 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 irraggiungibile, length 65
10:29:56.750125 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 irraggiungibile, length 65
10:29:56.951130 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 irraggiungibile, length 65
10:29:57.152107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 irraggiungibile, length 65
10:29:57.353115 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 irraggiungibile, length 65
Conclusione
Non è necessario scrivere un mock per verificare l'interazione del servizio con un client o server bloccato; a volte è sufficiente utilizzare le utility standard disponibili in Linux.
Gli strumenti esaminati nell'articolo hanno ancora più funzionalità rispetto a quelle descritte, quindi puoi inventare i tuoi propri modi di utilizzarli. Personalmente, mi basta sempre quello di cui ho scritto (in realtà anche meno). Se usi questi strumenti o simili nel testing nella tua azienda, per favore scrivi come li utilizzi. Se non lo fai, spero che il tuo software diventi di migliore qualità se decidi di testarlo in condizioni di problemi di rete come suggerito.
Fonte: habr.com
