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iptables中hashlimit模块介绍

iptables中用hashlimit来限速

   hashlimit是iptables的一个匹配模块,用它结合iptables的其它命令可以实现限速的功能(注意,单独hashlimit模块是无法限速的)。
不过首先必须明确,hashlimit本身只是一个“匹配”模块。我们知道,iptables的基本原理是“匹配–处理”,hashlimit在这个工作过程中只能起到匹配的作用,它本身是无法对网络数据包进行任何处理的。

我看到网上有些hashlimit的例子里面说只 用一条包含hashlimit匹配规则的iptables语句就可以实现限速,那是错误的。

实际上,利用hashlimit来限速需要包括两个步骤:

1.对符合hashlimit匹配规则包放行
2.丢弃/拒绝未放行的包

下面是一个简单的例子:
iptables -A INPUT -p tcp –dport 22 -m hashlimit –hashlimit-name ssh –hashlimit 5/sec –hashlimit-burst 10 –hashlimit-mode srcip –hashlimit-htable-expire 90000 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp –dport 22 -j DROP

然后,我们来着重讲讲hashlimit模块具体是如何工作的。
hashlimit的匹配是基于令牌桶 (Token bucket)模型的。令牌桶是一种网络通讯中常见的缓冲区工作原理,它有两个重要的参数,令牌桶容量n和令牌产生速率s。
我们可以把令牌当成是门票,而令牌桶则是负责制作和发放门票的管理员,它手里最多有n张令牌。一开始,管理员开始手里有n张令牌。
每当一个数据包到达后,管理员就看看手里是否还有可用的令牌。
如果有,就把令牌发给这个数据包,hashlimit就告诉iptables,这个数据包被匹配了。
而当管理员把手上所有的令牌都发完了,再来的数据包就拿不到令牌了。
这时,hashlimit模块就告诉iptables,这个数据包不能被匹配。
除了发放令牌之外,只要令牌桶中的令牌数量少于n,它就会以速率s来产生新的令牌,直到令牌数量到达n为止。
通过令牌桶机制,即可以有效的控制单位时间内通过(匹配)的数据包数量,又可以容许短时间内突发的大量数据包的通过(只要数据包数量不超过令牌桶n)。

hashlimit模块提供了两个参数–hashlimit和–hashlimit-burst,分别对应于令牌产生速率和令牌桶容量。除了令牌桶模型外,hashlimit匹配的另外一个重要概念是匹配项。
在hashlimit中,每个匹配项拥有一个单独的令牌桶,执行独立的匹配计算。
通过hashlimit的–hashlimit-mode参数,你可以指定四种匹配项及其组合,即:

srcip(每个源地址IP为一个匹配项),
dstip(每个目的地址IP为一个匹配项),
srcport(每个源端口为一个匹配项),
dstport(每个目的端口为一个匹配项)

除了前面介绍的三个参数外,hashlimit还有一个必须要用的参数,即–hashlimit-name。 hashlimit会在/proc/net/ipt_hashlimit目录中,为每个调用了hashlimit模块的iptables 命令建立一个文件,其中保存着各匹配项的信息。–hashlimit-name参数即用来指定该文件的文件名。
好了,以上我们已经介绍了hashlimit的工作原理和相应的参数,下面我们来看几个例子。
首先是前面的那个例子:
iptables -A INPUT -p tcp –dport 22 -m hashlimit –hashlimit-name ssh –hashlimit 5/sec –hashlimit-burst 10 –hashlimit-mode srcip -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp –dport 22 -j DROP
在了解了hashlimit各参数的含义之后,我们现在就可以知道这两条iptables命令的作用。
第一条的作用是,为所有访问本机22端口的不同IP建立一个匹配项,匹配项对应的令牌桶容量为10,令牌产生速率为5个每秒。放行通过匹配的数据包。
第二条的作用是,丢弃所有其它访问本机22端口的数据包。
通过这两条命令,我们就实现了限制其它机器对本机22端口(ssh服务)频繁访问的功能.
再来我们看一个复杂点的限速。假设我们现在在一台NAT网关上,想限制内部网某个网段 192.168.1.2/24对外的访问频率。(这个的主要作用是限制内部中毒主机对外的flood攻击)
那我们可以这么做:

iptables -N DEFLOOD
iptables -A FORWARD -s 192.168.1.2/24 -m state –state NEW -j DEFLOOD
iptables -A DEFLOOD -m hashlimit –hashlimit-name deflood –hashlimit 10/sec –hashlimit-burst 10 –hashlimit-mode srcip -j ACCEPT
iptables -P DEFLOOD -j DROP

第一条命令建立了一个自定义的处理链
第二条命令,所有来自192.168.1.2/24网段,并且打算新建网络连接的数据包,都进入DEFLOOD链处理
第三条命令,在DEFLOOD链中,为每个IP建立一个匹配项,对应令牌桶容量为10,产生速率为10个每秒。放行通过匹配的数据包。
第四条命令,在DEFLOOD链中丢弃所有其它的数据包
当然,hashlimit还有一些其他的参数,比如
–hashlimit-htable-expire
–hashlimit-htable-size
–hashlimit-htable-max
具体可以man iptables
以上我们介绍了hashlimit模块的原理和使用。