Sveiki visiem, mani sauc Saša, es vadu aizmugures testēšanu uzņēmumā FunCorp. Mums, tāpat kā daudziem, ir ieviesta pakalpojumu orientēta arhitektūra. No vienas puses, tas atvieglo darbu, jo katru pakalpojumu ir vieglāk testēt atsevišķi, bet no otras puses — rodas nepieciešamība testēt pakalpojumu mijiedarbību savā starpā, kas bieži notiek pa tīklu.
Šajā rakstā es pastāstīšu par diviem rīkiem, ar kuru palīdzību var pārbaudīt pamata scenārijus, kas raksturo lietojumprogrammas darbību, kad ir problēmas ar tīklu.
Mēs simulējam tīkla problēmas
Parasti programmatūra tiek testēta uz testēšanas serveriem ar labu interneta pieslēgumu. Ražošanas apstākļos viss var būt ne tik gludi, tāpēc dažreiz ir nepieciešams pārbaudīt programmas sliktos savienojumos. Linux vidē ar simulācijas uzdevumu tiks atvieglota rīks tc.
tc (saīsinājums no Traffic Control) ļauj konfigurēt tīkla pakotņu pārvadi sistēmā. Šim rīkam ir lielas iespējas, par kurām var lasīt sīkāk . Šeit es aplūkošu tikai dažas no tām: mūs interesē trafika plānošana, kurai mēs izmantojam qdisc, un, tā kā mums ir nepieciešams emulēt nestabilu tīklu, mēs izmantosim klases bez qdisc .
Palaižam echo serveri uz servera (es izmantoju ):
ncat -l 127.0.0.1 12345 -k -c 'xargs -n1 -i echo "Atbilde: {}"'
Lai detalizēti izvadītu visus laika zīmogus katrā solī, kad klients sazinās ar serveri, es uzrakstīju vienkāršu Python skriptu, kas sūta pieprasījumu Test mūsu echo serverim.
Klienta avota kods
#!/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
Palaidīsim to un apskatīsim tīklu uz interfeisa lo un portu 12345:
[user@host ~]# python client.py
[laiks pirms savienojuma: 1578652979.44837]
[laiks pēc savienojuma, pirms nosūtīšanas: 1578652979.44889]
[laiks pēc nosūtīšanas, pirms saņemšanas: 1578652979.44894]
[laiks pēc saņemšanas, pirms slēgšanas: 1578652979.45922]
[laiks pēc slēgšanas: 1578652979.45928]
[kopējais ilgums: 0.01091]
Atbilde: Tests
Tīkla datu dumps
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: detalizēta izvade slēgta, izmantojiet -v vai -vv, lai saņemtu pilnu protokola atšifrējumu
uzklausa uz lo, linka tips EN10MB (Ethernet), izņemšanas izmērs 262144 baitus
10:42:59.448601 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flagi [S], sec 3383332866, win 43690, opcijas [mss 65495,sackOK,TS val 606325685 ecr 0,nop,wscale 7], garums 0
10:42:59.448612 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.54054: Flagi [S.], sec 2584700178, ack 3383332867, win 43690, opcijas [mss 65495,sackOK,TS val 606325685 ecr 606325685,nop,wscale 7], garums 0
10:42:59.448622 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flagi [.], ack 1, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 606325685 ecr 606325685], garums 0
10:42:59.448923 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flagi [P.], sec 1:6, ack 1, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 606325685 ecr 606325685], garums 5
10:42:59.448930 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.54054: Flagi [.], ack 6, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 606325685 ecr 606325685], garums 0
10:42:59.459118 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.54054: Flagi [P.], sec 1:15, ack 6, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 606325696 ecr 606325685], garums 14
10:42:59.459213 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flagi [.], ack 15, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 606325696 ecr 606325696], garums 0
10:42:59.459268 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flagi [F.], sec 6, ack 15, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 606325696 ecr 606325696], garums 0
10:42:59.460184 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.54054: Flagi [F.], sec 15, ack 7, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 606325697 ecr 606325696], garums 0
10:42:59.460196 IP 127.0.0.1.54054 > 127.0.0.1.12345: Flagi [.], ack 16, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 606325697 ecr 606325697], garums 0
Viss ir standarts: trīspusēja roku spiediena, PSH/ACK un ACK atbilde divreiz — tas ir pieprasījuma un atbildes apmaiņa starp klientu un serveri, un divreiz FIN/ACK un ACK — savienojuma slēgšana.
Paku aizkave
Tagad uzstādīsim 500 milisekundes aizkavi:
tc qdisc add dev lo root netem delay 500ms
Palaidīsim klientu un redzam, ka tagad skripts tiek izpildīts 2 sekundes:
[user@host ~]# .\/client.py
[laiks pirms savienojuma: 1578662612.71044]
[laiks pēc savienojuma, pirms sūtīšanas: 1578662613.71059]
[laiks pēc sūtīšanas, pirms saņemšanas: 1578662613.71065]
[laiks pēc saņemšanas, pirms slēgšanas: 1578662614.72011]
[laiks pēc slēgšanas: 1578662614.72019]
[kopējais laiks: 2.00974]
Atbilde: Tests
Kas notiek ar datu plūsmu? Apskatāmies:
Tīkla datu dumps
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
Var redzams, ka klients un servera mijiedarbībā ir paredzēts pussekundes aizkave. Daudz interesantāk sistēma uzvedas, ja aizkave ir garāka: kodols sāk atkārtoti sūtīt dažus TCP paketus. Mainīsim aizkavi uz 1 sekundi un aplūkosim satiksmi (klienta izeja netiks rādīta, tur ir paredzamās 4 sekundes kopējā ilgums):
tc qdisc change dev lo root netem delay 1s
Tīkla datu dumps
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
Redzams, ka klients divreiz sūtījis SYN-paketus, bet serveris divreiz sūtījis SYN/ACK.
Papildus konstantei vērtībai, aizkavei var norādīt novirzi, sadales funkciju un korelāciju (ar iepriekšējā paketa vērtību). To izpilda sekojoši:
tc qdisc change dev lo root netem delay 500ms 400ms 50 distribution normal
Šeit mēs norādījām aizkavi intervālā no 100 līdz 900 milisekundēm, vērtības tiks izvēlētas atbilstoši normālajai sadalei un būs 50% korelācija ar iepriekšējā paketa aizkavi.
Jūs varējāt pamanīt, ka pirmajā komandā es izmantoju add, un pēc tam change. Šo komandu nozīme ir acīmredzama, tāpēc pievienošu tikai to, ka vēl ir del, ar kuru var noņemt konfigurāciju.
Pakaļu zudums
Tagad pamēģināsim izraisīt pakaļu zudumu. Kā redzams no dokumentācijas, to var izdarīt trīs veidos: zaudēt paketes nejauši ar noteiktu varbūtību, izmantot Marka ķēdi ar 2, 3 vai 4 stāvokļiem, vai izmantot Eljota-Gilberta modeli. Šajā rakstā es aplūkošu pirmo (visu vienkāršāko un acīmredzamāko) veidu, bet par citiem var izlasīt. .
Veiksim pakalpojumu zudumu 50% ar korelāciju 25%:
tc qdisc add dev lo root netem loss 50% 25%
Diemžēl, tcpdump nevarēs mums skaidri parādīt pakalpojumu zudumu, varēsim tikai pieņemt, ka tas patiešām darbojas. Un apstiprināt to mums palīdzēs palielinātais un nestabilais skripta darbības laiks. client.py (var izpildīties acumirklī, bet var arī aizņemt 20 sekundes), kā arī palielinātais retransmitēto pakalpojumu skaits:
[user@host ~]# netstat -s | grep retransmited; sleep 10; netstat -s | grep retransmited
17147 segments retransmited
17185 segments retransmited
Troksnis pakalpojumos
Papildus pakalpojumu zudumam, varam imitēt to bojājumu: nejaušā pakalpojumu pozīcijā parādīsies troksnis. Veiksim pakalpojumu bojājumu ar 50% varbūtību un bez korelācijas:
tc qdisc change dev lo root netem corrupt 50%
Palaižam klienta skriptu (tur nekas interesants, bet tas izpildījās 2 sekundes), skatām tīklošanu:
Tīkla datu dumps
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: detalizēta informācija apslāpēta, izmantojiet -v vai -vv pilnīgai protokola dekodēšanai
uzklausīšana uz lo, saistība-typen EN10MB (Ethernet), ieraksta izmērs 262144 baiti
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
Redzams, ka daži pakotnes tika nosūtītas atkārtoti un ir viena pakotne ar saplēstiem metadatiem: options [nop,unknown-65 0x0a3dcf62eb3d,[bad opt]>. Bet galvenais ir tas, ka viss galu galā strādāja pareizi — TCP tika galā ar savu uzdevumu.
Pakotņu dubļošana
Ko vēl var darīt, izmantojot 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%
Pakotņu secības izmaiņas
Var sajaukt pakotnes divos veidos.
Pirmajā daļa pakotņu tiek nosūtīta uzreiz, bet pārējās — ar noteiktu aizturi. Piemērs no dokumentācijas:
tc qdisc change dev lo root netem delay 10ms reorder 25% 50%
Ar 25% varbūtību (un 50% korelāciju) pakotne tiks nosūtīta uzreiz, bet pārējās tiks nosūtītas ar 10 milisekunžu aizturi.
Otrais veids ir tad, kad katra N-ā pakotne tiek nosūtīta nekavējoties ar noteiktu varbūtību (un korelāciju), bet pārējās — ar noteiktu aizturi. Piemērs no dokumentācijas:
tc qdisc change dev lo root netem delay 10ms reorder 25% 50% gap 5
Katrs piektais pakotne ar 25% varbūtību tiks nosūtīta bez aiztures.
Joslas platuma izmaiņas
Parasti visur nosūta uz , bet arī ar palīdzību netem var mainīt interfeisa joslas platumu:
tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit
Šī komanda padarīs pārsūtīšanu localhost tādus pašus mokošus kā sērfošanu internetā, izmantojot dial-up modemu. Papildus bitu ātruma iestatīšanai var arī emulēt kanāla līmeņa protokolu modeli: noteikt pakotnes overhead, šūnas izmēru un šūnas overhead. Piemēram, tā var simulēt un bitu ātrumu 56 kbit/s:
tc qdisc change dev lo root netem rate 56kbit 0 48 5
Simulējam savienojuma laika izbeigšanos
Vēl viena svarīga punkta programmatūras pieņemšanas testu plānā — laika ierobežojumi. Tas ir svarīgi, jo izplatītajās sistēmās, izslēdzot vienu no pakalpojumiem, pārējie jāspēj savlaicīgi pāriet uz citiem vai atgriezt klientam kļūdu, un tie nekādā gadījumā nedrīkst vienkārši iestrēgt, gaidot atbildi vai savienojuma izveidošanu.
Ir vairāki veidi, kā to izdarīt: piemēram, izmantot moku, kas neko neatbild, vai savienoties ar procesu, izmantojot debugeri, noteiktajā vietā iestatīt pārrāvuma punktu un apturēt procesus (varbūt tas ir vispārdzīvotākais veids). Bet viens no acīmredzamākajiem ir bloķēt portus vai hostus. Ar to mums palīdzēs .
Lai demonstrētu, mēs šobrīd bloķēsim portu 12345 un palaidīsim mūsu klienta skriptu. Varam bloķēt izejošos paketus uz šo portu sūtītājā vai ienākošos pie saņēmēja. Manos piemēros tiks bloķēti ienākošie paketi (izmantojam ķēdi INPUT un opciju —dport). Šiem pakotnēm var izdarīt DROP, REJECT vai REJECT ar TCP RST flagu, var izmantot ICMP host unreachable (patiesībā noklusējuma darbība ir icmp-port-unreachable, bet ir arī iespēja nosūtīt atbildi icmp-net-unreachable, icmp-proto-unreachable, icmp-net-prohibited un icmp-host-prohibited).
DROP
Ja ir noteikts DROP noteikums, paketi vienkārši „iztvaikos”.
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j DROP
Palaidīsim klientu un redzēsim, ka tas karājas, mēģinot pieslēgties serverim. Apskatām trafiku:
Tīkla datu dumps
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: detalizēta izvade apspiesta, izmantojiet -v vai -vv pilnai protokola atšifrēšanai
klausās uz lo, linka tips EN10MB (Ethernet), ievākšanas lielums 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
Ir redzams, ka klients sūta SYN paketes ar paaugstinātu eksponenciālo taimeri. Tieši tā mēs atradām nelielu kļūdu klientā: ir jāizmanto metode settimeout(), lai ierobežotu laiku, kurā klients mēģina pieslēgties serverim.
Uzreiz izdzēšam noteikumu:
iptables -D INPUT -p tcp --dport 12345 -j DROPVar izdzēst arī visus noteikumus:
iptables -F
Ja izmantojat Docker un jums ir vajadzīgs bloķēt visu trafiku, kas dodas uz konteineru, to var izdarīt šādā veidā:
iptables -I DOCKER-USER -p tcp -d CONTAINER_IP -j DROP
REJECT
Tagad pievienosim līdzīgu noteikumu, bet ar REJECT:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT
Klients beidzas pēc sekundes ar kļūdu [Errno 111] Connection refused. Apskatām ICMP trafiku:
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn icmp
tcpdump: detalizēta izvade apspiesta, izmantojiet -v vai -vv pilnai protokola atšifrēšanai
klausās uz lo, linka tips EN10MB (Ethernet), ievākšanas lielums 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
Ir redzams, ka klients divreiz saņēma port unreachable un pēc tam beidzās ar kļūdu.
REJECT ar tcp-reset
Mēģināsim pievienot opciju —reject-with tcp-reset:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT --reject-with tcp-reset
Šādā gadījumā klients uzreiz iznāk ar kļūdu, jo pirmajā pieprasījumā saņēma 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 ar icmp-host-unreachable
Mēģināsim vēl vienu REJECT izmantošanas variantu:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 12345 -j REJECT --reject-with icmp-host-unreachable
Klients beidzas pēc sekundes ar kļūdu [Errno 113] Nav ceļa uz hostu, ICMP trafika redzam ICMP host 127.0.0.1 unreachable.
Varat arī izmēģināt citus REJECT parametrus, bet es apstāšos pie šiem 🙂
Mākslīgi izsaucam request timeout
Vēl viena situācija ir tāda, kad klients spēj pieslēgties serverim, bet nevar tam nosūtīt pieprasījumu. Kā filtrēt paketus, lai filtrācija nesāktos uzreiz? Ja paskatās uz trafiku jebkurā komunikācijā starp klientu un serveri, tad var pamanīt, ka savienojuma izveidē tiek izmantoti tikai SYN un ACK flegi, bet datu apmaiņas pēdējā pieprasījuma paketē būs PSH flegs. Tas tiek automātiski iestatīts, lai novērstu buferizāciju. Šo informāciju var izmantot filtra izveidei: tas ļaus cauri visām paketēm, izņemot tās, kurās ir PSH flegs. Tādējādi savienojums tiks izveidots, bet klients nevarēs nosūtīt datus serverim.
DROP
DROP komanda izskatīsies šādi:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j DROP
Ieslēdzam klientu un skatāmies trafiku:
Tīkla datu dumps
[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
Redzam, ka savienojums ir izveidots, un klients nevar nosūtīt datus serverim.
REJECT
Šajā gadījumā uzvedība būs tāda pati: klients nevarēs nosūtīt pieprasījumu, bet saņems ICMP 127.0.0.1 tcp ports 12345 nav sasniedzams un palielinās laiku starp pieprasījumu pārnosūtīšanu eksponenciāli. Komanda izskatās šādi:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j REJECT
REJECT ar tcp-reset
Komanda izskatās šādi:
iptables -A INPUT -p tcp --tcp-flags PSH PSH --dport 12345 -j REJECT --reject-with tcp-reset
Mēs jau zinām, ka izmantojot —reject-with tcp-reset klients saņems RST paketē atbildi, tāpēc varam paredzēt uzvedību: RST paketes saņemšana, kad savienojums ir izveidots, nozīmē neparedzētu soketa aizvērtu no otras puses, tādēļ klients jāsaņem Savienojums atjaunots no puses. Izpildām mūsu skriptu un pārliecināmies par to. Šādi izskatīsies trafiks:
Tīkla datu dumps
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn port 12345
tcpdump: detālās izsniegšanas izsniegšana apslāpēta, izmantojiet -v vai -vv pilnai protokola dekodēšanai
klausāmies lo, saistību veids EN10MB (Ethernet), notveršanas izmērs 262144 baitus
10:22:14.186269 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flagi [S], sec 2615137531, win 43690, opcijas [mss 65495,sackOK,TS val 1209880423 ecr 0,nop,wscale 7], garums 0
10:22:14.186284 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.52536: Flagi [S.], sec 3999904809, ak 2615137532, win 43690, opcijas [mss 65495,sackOK,TS val 1209880423 ecr 1209880423,nop,wscale 7], garums 0
10:22:14.186293 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flagi [.], ak 1, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 1209880423 ecr 1209880423], garums 0
10:22:14.186338 IP 127.0.0.1.52536 > 127.0.0.1.12345: Flagi [P.], sec 1:6, ak 1, win 342, opcijas [nop,nop,TS val 1209880423 ecr 1209880423], garums 5
10:22:14.186344 IP 127.0.0.1.12345 > 127.0.0.1.52536: Flagi [R], sec 3999904810, win 0, garums 0
REJECT ar icmp-host-unreachable
Domāju, ka jau visiem skaidrs, kā izskatīsies komanda 🙂 Klienta uzvedība šajā gadījumā būs nedaudz atšķirīga no tās, kas bija ar vienkāršu REJECT: klients nepagarinās laiku starp mēģinājumiem pārnosūtīt paketi.
[user@host ~]# tcpdump -i lo -nn icmp
tcpdump: detālās izsniegšanas izsniegšana apslāpēta, izmantojiet -v vai -vv pilnai protokola dekodēšanai
klausāmies lo, saistību veids EN10MB (Ethernet), notveršanas izmērs 262144 baitus
10:29:56.149202 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nav sasniedzams, garums 65
10:29:56.349107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nav sasniedzams, garums 65
10:29:56.549117 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nav sasniedzams, garums 65
10:29:56.750125 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nav sasniedzams, garums 65
10:29:56.951130 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nav sasniedzams, garums 65
10:29:57.152107 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nav sasniedzams, garums 65
10:29:57.353115 IP 127.0.0.1 > 127.0.0.1: ICMP host 127.0.0.1 nav sasniedzams, garums 65
Izvade
Nav obligāti jāraksta mocks, lai pārbaudītu pakalpojuma mijiedarbību ar iestrēgušu klientu vai serveri, dažreiz pietiek izmantot standarta rīkus, kas pieejami Linux.
Šajā rakstā aplūkotās utilītas piedāvā vēl vairāk iespēju, nekā tika aprakstīts, tāpēc varat izdomāt savas lietošanas iespējas. Personīgi man vienmēr ir pietiekami to, par ko esmu uzrakstījis (patiesībā pat mazāk). Ja jūs izmantojat šīs vai līdzīgas utilītas tīkla testēšanā savā uzņēmumā, lūdzu, uzrakstiet, kā tieši. Ja nē, ceru, ka jūsu programmatūra kļūs kvalitatīvāka, ja izlemsiet to pārbaudīt problēmu apstākļos, izmantojot piedāvātos veidus.
Avots: habr.com
