TCP-IP крупным планом



         

Рисунок А.1 Пакетный фильтр BSD.



Рисунок А.1 Пакетный фильтр BSD.




BPF помещает драйвер Ethernet устройства в смешанный режим и затем получает от драйвера копию каждого полученного и отправленного пакета. Эти пакеты проходят через фильтр, указанный пользователем, таким образом, только те пакеты, которые интересуют пользователя, попадают в обработку.

Несколько процессов могут наблюдать за указанным интерфейсом, и каждый процесс использует свой собственный фильтр. На рисунке А.1 показаны пример работы tcpdump и демона RARP (глава 5, раздел "Реализация RARP сервера"), оба наблюдают за одним и тем же Ethernetом. При каждом появление tcpdump используется собственный фильтр. Фильтр для tcpdump может быть указан пользователем в командной строке, тогда как rarpd всегда использует один и тот же фильтр для отлова только RARP запросов.

Помимо указанного фильтра, каждый пользователь BPF также указывает значение тайм-аута. Так как скорость данных в сети может легко переполнить мощности процессора, и так как не очень эффективно осуществлять маленькие чтения из ядра, BPF старается упаковать несколько фреймов в один буфер чтения и возвратить только тогда, когда буфер полон или истек тайм-аут, установленный пользователем. tcpdump устанавливает тайм-аут в 1 секунду, так как он обычно получает от BPF много данных, тогда как демон RARP получает немного фреймов, поэтому rarpd устанавливает тайм-аут в 0 (фрейм возвращается при получении).

Фильтр, указанный пользователем, сообщает BPF, какие фреймы необходимо обрабатывать. Эти инструкции интерпретируются фильтром BPF в ядре. Фильтрация в ядре, а не в пользовательском процессе, уменьшает количество данных, которые должны быть переданы от ядра пользовательскому процессу. Демон RARP всегда использует одну и ту же программу фильтрации, которая встроена в программу. tcpdump, с другой стороны, позволяет пользователю указать выражение фильтрации в командной строке при каждом запуске. tcpdump конвертирует выражение, указанное пользователем, в соответствующую последовательность инструкций для BPF. В качестве примера tcpdump можно привести выражение:

% tcpdump tcp port 25
% tcpdump 'icmp[0] != 8 and icmp[0] != 0'

В первом случае печатаются только TCP сегменты с портом источника или назначения равным 25. Во втором случае печатаются только ICMP сообщения, которые не являются эхо запросами или эхо откликами (не ping пакеты). Эти выражения указывают, что первый байт ICMP сообщения (поле type на рисунке 6.2) не должен быть равен 8 или 0, что соответствует эхо запросам или эхо откликам на рисунке 6.3. Как Вы можете видеть, грамотная фильтрация требует знаний структуры пакета. Выражение во втором примере, заключено в одиночные кавычки, что предотвращает от интерпретации командным интерпретатором Unix (shell) специальных символов.

Обратитесь к страницам помощи tcpdump(1), где приведены детали о выражениях, которые могут быть указаны пользователем. В страницах помощи bpf(4) приведены инструкции виртуальной машины, используемой BPF. [McCanne and Jacobson 1993] сравнивает реализацию и производительность этой машины с другими подходами.









Содержание  Назад  Вперед