k8s使用的iptables，具体原理是什么？深入浅出

1. netfilter

netfilter指的是linux内核中的一个框架，这个框架在协议栈中引入了5个hook点，并允许内核模块在这些hook点注册回调函数。

1.1. iptables和netfilter的关系 iptables是一个用户空间的工具，通过特定的机制与内核中的netfilter框架进行交互，负责在这些hook点上配置回调函数。

2. netfilter的5个hook

2.1. 数据包常见的三种hook路径

• 本机接收到的，目标IP是本机的数据包：NF_IP_PRE_ROUTING -> NF_IP_LOCAL_IN
• 本机接收到的，目标IP不是本机的数据包：NF_IP_PRE_ROUTING -> NF_IP_FORWARD -> NF_IP_POST_ROUTING
• 本机发送出去的数据包：NF_IP_LOCAL_OUT -> NF_IP_POST_ROUTING

3. hook回调函数：注册到hook点的规则（rule）就是回调函数，rule由匹配条件（match）和目标操作（target）组成。

示例： 3.1. match

• -p tcp：--protocol tcp，指定TCP协议
• --dport 21：--destination-port，指定目的端口为21

3.2. target

• -j ACCEPT：接受此数据包

常见的target有：

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• DROP：丢弃数据包
• RETURN：跳出当前链
• ACCEPT：通过数据包
• QUEUE：将数据包放入用户空间队列
• custom-chain：跳转到用户自定义的链

4. table：对规则进行分类 规则具有不同的功能，根据其功能分为五类，如：

• Filter表：用于过滤规则
• NAT表：用于地址转换规则
• Mangle表：用于修改IP数据包头，如TTL
• Raw表：用于给数据包打标记
• Security表：与SELinux相关的规则

5. hook如何调rule：hook调用chain，chain将rule组织成链 规则数量众多，而hook点只有5个，hook如何调用这些规则呢？

答：将规则组织成5条链，每条链对应一个hook点。

table-chain-rule关系：

6. 自定义chain 创建自定义链时需要指定在哪个表中创建，默认是在filter表中。

在nat表中创建自定义链时，hook点无法直接调用自定义链，hook点调用5大官方链，官方链中的规则通过jump跳转到自定义链。

7. 总结 netfilter包的处理流程汇总如下：

• 数据包按照netfilter框架分别经过5个hook点
• 每个hook点调用自己对应的官方链
• 官方链串联的规则按类别分布在5张表中
• 官方链按照预先定义的表的顺序执行规则
• 表中的规则可以跳转到表内自定义的链

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