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透過 L2 BRIDGE NAT

@a_r_g_v と開発したICTSC6で使用したKernel Moduleについての説明

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透過 L2 BRIDGE NAT@H-OTTERICTSC6
自己紹介 (軽く)Twitter: @_h_otter_電気通信大学MMACTF 難しい…
皆さん…
は?
NAT挟んでるのかな?
謎の挙動HOP増えない TRACEROUTE
運営において大変なこと…
運営において大変なこと…プロビジョニングとオーケストレーション!!
プロビジョニングとオーケストレーション!!サーバーをチーム分展開することが死ぬほど大変サーバー同士が通信するようなものだとIPをハードコードする必要があり、展開後書き換える必要がある
プロビジョニングとオーケストレーション!!Client: 10.1.0.10 Server: 10.1.0.11Team 1Client: 10.2.0.10 Server: 10.2.0.11Team 2・・・同じ環境を展開するが、IPなどは変更しなければならない
面倒くさい!
面倒くさい!⇒ NATを挟もう!!
NATを挟もう!!Client: 192.168.0.10 Server: 192.168.0.11Team 1Client: 192.168.0.10 Server: 192.168.0.11Team 2・・・完全に同じ環境を展開できる!Team 1: 10.1.0.10Team 2: 10.2.0.10NAT
ここまでは普通
要件定義1チーム当たり20VLAN程度をさばく⇒ 20 * 15 = 300VLAN!!1チーム当たり1つNATルーターを置ければいいが、そんなものはないRouting はL3SWに任せてトラフィックをしっかり確保したいLinux サーバーで処理をすれば柔軟にできるんじゃない?
いける!ブリッジインターフェイスを作成VLANをもとにチームIDを推定し、IPアドレスを相互に変換する (static NAT)ARPを正しく処理すればいけるだろ!Team ID: 1VLAN ID: 101192.168.0.1Team ID: 1VLAN ID: 15110.1.0.1Team ID: 2VLAN ID: 201192.168.0.1Team ID: 2VLAN ID: 25110.2.0.1
iptables結論から言うとダメVLANをそれぞれ処理するには仮想インターフェイスを持つ必要があり、300個のVLANを処理することは難しいIptablesは結局 L3 の処理しかいじれないL2まで下りればVLANを柔軟に処理をできる
netfilter hookLinuxのネットワークに関するイベントをフックする機構Iptables はnetfilterのL3のイベントをパックしたものといえるLinuxが処理をできるすべてのネットワークについて干渉できる
netfilter hookLinuxのネットワークに関するイベントをフックする機構Iptables はnetfilterのL3のイベントをパックしたものといえるLinuxが処理をできるすべてのネットワークについて干渉できる＿人人人人人人人人＿＞ Kernel Module ＜￣Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y￣
大変だったことARP tablesSwitch tablesBridge tableChecksum
ARPL3SWIP: 192.168.0.2HW: AIP: 10.1.0.1HW: BVLAN100VLAN150 (trunk) VLAN150VLAN100 (trunk)SRC IP: 192.168.0.2DEST IP: 192.168.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcast
ARPL3SWIP: 192.168.0.2HW: AIP: 10.1.0.1HW: BVLAN100VLAN150 (trunk) VLAN150VLAN100 (trunk)SRC IP: 192.168.0.2DEST IP: 192.168.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcast
ARPL3SWIP: 192.168.0.2HW: AIP: 10.1.0.1HW: BVLAN100VLAN150 (trunk) VLAN150VLAN100 (trunk)SRC IP: 192.168.0.2DEST IP: 192.168.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcastSRC IP: 10.1.0.2DEST IP: 10.1.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcast
ARPL3SWIP: 192.168.0.2HW: AIP: 10.1.0.1HW: BVLAN100VLAN150 (trunk) VLAN150VLAN100 (trunk)SRC IP: 10.1.0.2DEST IP: 10.1.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcast
ARPL3SWIP: 192.168.0.2HW: AIP: 10.1.0.1HW: BVLAN100VLAN150 (trunk) VLAN150VLAN100 (trunk)SRC IP: 192.168.0.2DEST IP: 192.168.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcastSRC IP: 10.1.0.2DEST IP: 10.1.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcastここで、VLANが同じだとL3SWのVLAN100のmac テーブルが汚れてしまい、直接HW: Bへ通信されてしまう
ARPL3SWIP: 192.168.0.2HW: AIP: 10.1.0.1HW: BVLAN100VLAN150 (trunk) VLAN150VLAN100 (trunk)SRC IP: 192.168.0.2DEST IP: 192.168.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcastSRC IP: 10.1.0.2DEST IP: 10.1.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcastL3SWがごみパケットを送信して、flooding することも…
IPL3SWIP: 192.168.0.2HW: AIP: 10.1.0.1HW: BVLAN100VLAN150 (trunk) VLAN150VLAN100 (trunk)
TCP, UDPL3SWIP: 192.168.0.2HW: AIP: 10.1.0.1HW: BVLAN100VLAN150 (trunk) VLAN150VLAN100 (trunk)SRC IP: 192.168.0.2DEST IP: 192.168.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcastSRC IP: 10.1.0.2DEST IP: 10.1.0.1SRC HW: ADEST HW: broadcastTCP, UDP checksumが書き換わってしまい、通信が失敗する
しんどかった…
スペック帯域: 約400Mbps (NIC: 1Gbps * 2)レイテンシ: 約0.5 msec
スペック帯域: 約400Mbps (NIC: 1Gbps * 2)レイテンシ: 約0.5 msec
@a_r_g_v の発表https://goo.gl/sTgxnA
透過 L2 BRIDGE NAT@H-OTTER, @A_R_G_VICTSC6

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