Linux系统内核中网络参数的意义及其应用
在Linux中,我们可以根据不同的需求来调整/proc/sys/net/ipv4/目录下的内核网络参数,通过合理的配置这里内核网络参数,从而达到提高网络的安全性和系统的稳定性的目的。
在Linux中,我们可以根据不同的需求来调整/proc/sys/net/ipv4/目录下的内核网络参数,通过合理的配置这里内核网络参数,从而达到提高网络的安全性和系统的稳定性的目的。因为这方面的文献比较少,所以我们不可能进行全面的介绍。现在已经有linux组织正在从事这方面的文档的写作,相信在不久的将来,我们就会看到比较完整的文档。下面我们就来看一看一些比较常用的内核网络参数。
注意:
1. 参数值带有速度(rate)的参数不能在loopback接口上工作。
2. 因为内核是以HZ为单位的内部时钟来定义速度的,通常速度为100HZ,所以设定一个参数值为100就表示允许1个包/秒,假如为20则允许5个包/秒。
3. 所有内核网络参数配置文件位于/proc/sys/net/ipv4/目录下。
一、icmp相关内核配置参数
概述:通常我们使用icmp包来探测目的主机上的其它协议(如tcp和udp)是否可用。比如包含“destination unreachable”信息的icmp包就是最常见的icmp包。
◆1. icmp_destunreach_rate:设置内容为“Destination Unreachable”icmp包的响应速率。设置值应为整数。
应用实例:
假设有A、B两部主机,首先我们在主机A上执行以下ipchains语句:
ipchains -A input -p icmp -j REJECT
这里的REJECT和DENY不同,DENY会丢掉符合条件的包如同没有接收到该包一样,而REJECT会在丢掉该包的同时给请求主机发回一个“Destination Unreachable”的icmp。
然后在主机B上ping主机A,这时候我们会发现“Destination Unreachable”icmp包的响应速度是很及时的。接着我们在主机A上执行:
echo "1000" > /proc/sys/net/ipv4/icmp_destunreach_rate
也即每10秒钟响应一个“Destination Unreachable”的icmp包。
这时候再从主机B上ping主机A就会发现“Destination Unreachable”icmp包的响应速度已经明显变慢,我很好奇的测试了一下,发现刚好是每10秒响应一次。
◆2. icmp_echo_ignore_broadcasts:设置是否响应icmp echo请求广播,设置值应为布尔值,0表示响应icmp echo请求广播,1表示忽略。
注意:windows系统是不响应icmp echo请求广播的。
应用实例:
在我的RedHat6.x和RedHat7上该值缺省为0,这样当有个用ping我的服务器所在的网段的网络地址时,所有的linux服务器就会响应,从而也能让让该用户得到我的服务器的ip地址,可以执行
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts
来关闭该功能。从而防止icmp风暴,防止网络阻塞。
◆3. icmp_echoreply_rate:设置系统响应icmp echo请求的icmp包的响应速度,设置值为整数。
应用实例:
假设有A、B两部主机,首先我们在主机B上ping主机A,可以看到响应很正常,然后在主机A上执行echo "1000" > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echoreply_rate。 也即每10秒钟响应一个icmp echo请求包。然后再ping主机A就可以看到响应速度已经变成10秒一次。最好合理的调整该参数的值来防止icmp风暴。
◆4. icmp_echo_ignore_all:设置系统是否忽略所有的icmp echo请求,如果设置了一个非0值,系统将忽略所有的icmp echo请求。其实这是icmp_echoreply_rate的一种极端情况。参数值为布尔值,1表示忽略,0表示响应。
◆5. icmp_paramprob_rate:当系统接收到数据报的损坏的ip或tcp头时,就会向源发出一个包含有该错误信息的icmp包。这个参数就是用来设置向源发送这种icmp包的速度。当然,在通常情况下ip或tcp头出错是很少见的。参数值为整数。
◆6.icmp_timeexceed_rate:数据报在网络上传输时,其生存时间(time to live)字段会不断减少,当生存时间为0时,正在处理该数据报的路由器就会丢弃该数据报,同时给源主机发送一个“time to live exceeded”的icmp包。该参数就是用来设置这种icmp包的发送的速度。当然,这通常用于充当路由器的linux主机。
二、ip相关内核配置参数
linux内核网络参数中关于ip的配置参数通常是用来定义或调整ip包的一些特定的参数,除此之外还定义了系统的一些网络特性。
1.ip_default_ttl:设置从本机发出的ip包的生存时间,参数值为整数,范围为0~128,缺省值为64。在windows系统中,ip 包的生存时间通常为128。如果你的系统经常得到“Time to live exceeded”的icmp回应,可以适当增大该参数的值,但是也不能过大,因为如果你的路由的环路的话,就会增加系统报错的时间。
2.ip_dynaddr:该参数通常用于使用拨号连接的情况,可以使系统动能够立即改变ip包的源地址为该ip地址,同时中断原有的tcp对话而用新地址重新发出一个syn请求包,开始新的tcp对话。在使用ip欺骗时,该参数可以立即改变伪装地址为新的ip地址。该参数的参数值可以是:
1:启用该功能
2:使用冗余模式启用该功能
0:禁止该功能
应用实例:
在使用ipchains配置ip欺骗带动局域网共享一个ppp连接上网时,有时会出现刚开时连接一个站点连不通,再次刷新又可以连接的情况,这时候就可以设置该参数的值为1,从而立即改变伪装地址为新的ip地址,就可以解决这类问题。命令为:
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_dynaddr
3. ip_forward:可以通过该参数来启用包转发功能,从而使系统充当路由器。参数值为1时启用ip转发,为0时禁止ip转发。注意,我们可以在单网卡或双网卡的主机上实现ip转发。
应用实例:
假设我们使用一部装有双网卡的linux主机充当防火墙,这时候我们就必须执行以下命令来打开ip转发功能:
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
4. ip_local_port_range:设置当本地系统向外发起tcp或udp连接请求时使用的端口范围。设置值为两个整数,缺省为“1024 4999”。
应用实例:
echo "1450 6000" > /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range
Linux系统内核中网络参数的意义及其应用(2)
在Linux中,我们可以根据不同的需求来调整/proc/sys/net/ipv4/目录下的内核网络参数,通过合理的配置这里内核网络参数,从而达到提高网络的安全性和系统的稳定性的目的。
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三、tcp相关内核配置参数
通过tcp配置参数可以控制tcp会话过程中的各个方面。
a) tcp_fin_timeout:在一个tcp会话过程中,在会话结束时,A首先向B发送一个fin包,在获得B的ack确认包后,A就进入FIN WAIT2状态等待B的fin包然后给B发ack确认包。这个参数就是用来设置A进入FIN WAIT2状态等待对方fin包的超时时间。如果时间到了仍未收到对方的fin包就主动释放该会话。参数值为整数,单位为秒,缺省为180秒。
b) tcp_syn_retires:设置开始建立一个tcp会话时,重试发送syn连接请求包的次数。
参数值为小于255的整数,缺省值为10。假如你的连接速度很快,可以考虑降低该值来提高系统响应时间,即便对连接速度很慢的用户,缺省值的设定也足够大了。
c) tcp_window_scaling:设置tcp/ip会话的滑动窗口大小是否可变。参数值为布尔值,为1时表示可变,为0时表示不可变。Tcp/ip 通常使用的窗口最大可达到65535 字节,对于高速网络,该值可能太小,这时候如果启用了该功能,可以使tcp/ip滑动窗口大小增大数个数量级,从而提高数据传输的能力。
四、有关防止ip欺骗攻击的内核网络参数
假设有如下的情景:
在缺省状态下,路由器根据包的目的地址进行转发,所以路由器缺省是对来自任何地方的包进行转发的。如上图所示,假如路由器的2.2.2.2接口(也即广域网接口)接收到一个包,该包的源地址为1.1.1.100(也即为 Intranet地址),虽然这是不可能或者说是不合理的,但是由于路由器的特性,路由器还是会将这个不合法的包转发到Intranet。从而让黑客有了可乘之机,为其进行ip欺骗攻击打开了方便之门。
幸好,我们可以通过Linux的内核系统参数“反向路径过滤”来防止这种情况,该参数位于/proc/sys/net/ipv4/conf/下的各个子目录中的rp_filter文件。参数值为整数,可能的值有:
2 - 进行全面的反向路径过滤,推荐在边缘路由器上使用。但是要注意,在复杂的网络环境中,如果使用了静态路由或rip、ospf路由协议时,不推荐使用该值。
1 - 是该参数的缺省值,它只对直接连接的网络进行反向路径过滤。
0 - 不进行反向路径过滤。
应用实例:
建立如下的脚本,文件名为rp.sh
#/bin/bash for i in /proc/sys/net/ipv4/conf/*/rp_filter ; do echo 2 > $i done
然后更改文件权限chmod 755 rp.sh
最后执行 ./rp.sh
五、针对每一网络接口的内核网络参数
通过针对每一网络接口的内核网络参数,你可以为诸如eth0、eth1等具体的网络接口指
定响应的内核网络参数。
注意:/proc/sys/net/ipv4/conf/all/下的参数将应用于所有的网络接口。
1.accept_redirects:该参数位于/proc/sys/net/ipv4/conf/DEV/accept_redirects (DEV表示具体的网络接口),如果你的主机所在的网段中有两个路由器,你将其中一个设置成了缺省网关,但是该网关在收到你的ip包时发现该ip包必须经过另外一个路由器,这时这个路由器就会给你发一个所谓的“重定向”icmp包,告诉将ip包转发到另外一个路由器。参数值为布尔值,1表示接收这类重定向 icmp 信息,0表示忽略。在充当路由器的linux主机上缺省值为0,在一般的linux主机上缺省值为1。建议将其改为0,或者使用“安全重定向”(见下文)以消除安全性隐患。
2.log_martians:将包含非法地址信息的ip包记录到内核日志。参数值为布尔值。
应用实例:
上面我们讲过rp_filter反向路径过滤参数,同时我们可以执行下面的语句
echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/log_martians
然后就可以将进行ip假冒的ip包记录到/var/log/messages。
3.forwarding:启用特定网络接口的ip转发功能。参数值为布尔值,1表示进行记录。
应用实例:
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/forwarding
4.accept_source_route:是否接受含有源路由信息的ip包。参数值为布尔值,1表示接受,0表示不接受。在充当网关的linux主机上缺省值为1,在一般的linux主机上缺省值为0。从安全性角度出发,建议你关闭该功能。
5.secure_redirects:前面我们已经提到过“安全重定向”的概念,其实所谓的“安全重定向”就是只接受来自网关的“重定向”icmp包。该参数就是用来设置“安全重定向”功能的。参数值为布尔值,1表示启用,0表示禁止,缺省值为启用。
6.proxy_arp:设置是否对网络上的arp包进行中继。参数值为布尔值,1表示中继,0表示忽略,缺省值为0。该参数通常只对充当路由器的linux主机有用。