为什么 iptables 拒绝允许数据包的第二个和后续片段？

Question

我有两台主机试图相互建立 IPSec 连接。为此，它们必须在 UDP 端口 500 和 4500 上进行通信，因此我在两端的防火墙中打开了它们（如相关部分所示）：

-A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
-A INPUT -m udp -p udp --dport 500 -j ACCEPT
-A INPUT -m udp -p udp --dport 4500 -j ACCEPT
#.....
-A INPUT -j REJECT --reject-with icmp6-port-unreachable

但是，密钥交换永远不会成功。每一方都不断尝试一遍又一遍地重新传输 UDP 数据包，从不听到响应，直到他们最终放弃。

我从tcpdump一端开始，观察到 UDP 数据包被分片，并且在第二个分片进入后返回了一个 ICMP 端口不可达。

此类失败交换的示例（为保护您而进行了消毒）：

04:00:43.311572 IP6 (hlim 51, next-header Fragment (44) payload length: 1240) 2001:db8::be6b:d879 > 2001:db8:f:608::2: frag (0x5efa507c:0|1232) ipsec-nat-t > ipsec-nat-t: NONESP-encap: isakmp 2.0 msgid 00000001 cookie 55fa7f39522011ef->f8259707aad5f995: child_sa  ikev2_auth[I]: [|v2e] (len mismatch: isakmp 1596/ip 1220)
04:00:43.311597 IP6 (hlim 51, next-header Fragment (44) payload length: 384) 2001:db8::be6b:d879 > 2001:db8:f:608::2: frag (0x5efa507c:1232|376)
04:00:43.311722 IP6 (hlim 64, next-header ICMPv6 (58) payload length: 432) 2001:db8:f:608::2 > 2001:db8::be6b:d879: [icmp6 sum ok] ICMP6, destination unreachable, length 432, unreachable port[|icmp6]

防火墙记录了有关此数据包的以下信息：

Aug 26 04:00:43 grummle kernel: iptables: REJECT IN=eth0 OUT= MAC=############### SRC=2001:0db8:0000:0000:0000:0000:be6b:d879 DST=2001:0db8:000f:0608:0000:0000:0000:0002 LEN=424 TC=0 HOPLIMIT=51 FLOWLBL=0 OPT ( FRAG:1232 ID:5efa507c ) PROTO=UDP

我的印象是 Linux 在将片段传递给数据包过滤器之前会自动重新组合片段。那么为什么这些片段没有被重新组装，因此第二个片段随后被拒绝？

Answer 1

如果您的防火墙规则使用连接跟踪（即防火墙规则是有状态的并且使用-m conntrack或已弃用-m state）或 NAT ，则 netfilter 代码仅在数据包过滤之前为您重新组装片段。否则所有的片段都会被单独处理，你会遇到这样的问题。

这使得解决问题变得简单而明显（无论如何回想起来）。只需将连接跟踪添加到有问题的防火墙规则即可。

-A INPUT -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
-A INPUT -m conntrack --ctstate NEW -m udp -p udp --dport 500 -j ACCEPT
-A INPUT -m conntrack --ctstate NEW -m udp -p udp --dport 4500 -j ACCEPT

或者对于较旧的 Linux 系统（例如 RHEL 5 及更早版本）：

-A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m udp -p udp --dport 500 -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m udp -p udp --dport 4500 -j ACCEPT