如何用IP Queue机制编写用户态防火墙二

这个数据结构也被称为“报文的元数据”。内核除可以单独向用户进程传递“报文的元数据”以外，也可以同时传递报文本身。此时，报文本身将存储在ipq_packet_msg_t数据成员payload开始的地方。

由用户态进程发给内核的消息，其数据类型为ipq_peer_msg_t，定义如下：

　　typedef struct ipq_peer_msg {
　　union {
　　ipq_verdict_msg_t verdict;
　　ipq_mode_msg_t mode;
　　} msg;
　　} ipq_peer_msg_t;

由上述定义可知，这类消息又分为“模式设置消息(nlmsghdr.nlmsg_type = IPQM_MODE)”和“断言消息(nlmsghdr.nlmsg_type = IPQM_VERDICT)”两个子类。

“模式设置消息”的数据类型定义如下：

　　typedef struct ipq_mode_msg {
　　unsigned char value;/* 请求的模式 */
　　size_t range;/* 请求拷贝的报文长度 */
　　} ipq_mode_msg_t;
　　

这里，请求模式value的值可以是IPQ_COPY_NONE、IPQ_COPY_META和IPQ_COPY_PACKET。当指定请求模式value为IPQ_COPY_NONE时，报文将被丢弃；当为IPQ_COPY_META时，内核将在其后的报文传递中只传递“报文的元数据”；当为IPQ_COPY_PACKET时，内核将同时传递“报文的元数据”和报文本身，报文本身的传递长度由ipq_mode_msg_t的另一个数据成员range指定。IP报文的最大长度为0xFFFF。

另一子类即“断言消息”，其数据类型定义如下：

　　typedef struct ipq_verdict_msg {
　　unsigned int value;
　　unsigned long id;
　　size_t data_len;
　　unsigned char payload[0];
　　} ipq_verdict_msg_t;
　　

其中，value是用户态程序回传给内核的当（下转第72页）（上接第71页）前报文的处理意见，可以是NF_ACCEPT或NF_DROP等值。id则是用以区分报文的标识号，即内核传来的ipq_packet_msg_t结构中的packet_id。当用户态程序修改了当前报文以后，需要将报文重新传递回内核，此时，新的报文内容必须存储在payload的开始处，并由data_len指明新报文的长度。

从上述内容可以看出，在整个IP Queue的报文传递过程中，用户态程序和内核协议栈之间的互动顺序是，首先，用户态程序利用“模式设置消息”告诉内核协议栈所请求的报文传递模式。

然后，根据这个模式，内核组织好等待传递的消息，通过NetLink Socket发给用户态程序。最后，用户态程序根据自己的防火墙规则，得出该报文的处理意见（可能同时修改当前报文），并回传给内核。

编译和运行防火墙

要编译和运行防火墙程序，执行如下命令：

# gcc o ipqfw ipqfw.c

# ./ipqfw &

ipqfw.c是防火墙的代码文件。

为了在路由器上过滤转发的IP报文，需要运行如下命令：

# iptables A FORWARD j QUEUE

这样，所有经过HOOK点FORWARD的报文都将被送到用户态防火墙进行处理，用户可以自行编写适合具体情况的防火墙。