[strongswan] strongswan是如何实现与xfrm之间的trap机制的

strongswan与xfrm之间的trap机制

目录

• strongswan与xfrm之间的trap机制
  • 0.
  • 1. 前言
  • 2. 描述
    • 2.1 none
    • 2.2 trap
  • 3. 实验与过程
    • 3.1 trap实验
    • 3.2 none实验
  • 4 背景知识
  • 5. 机制分析
    • 5.1 什么是acquire
    • 5.2 那么，什么时候发送acquire消息呢
  • 6.

0.

你必须同时知道，strongswan，xfrm，strongswan connect trap三个概念。
才有继续读下去的意义。
入门请转到:【TODO...】

1. 前言

strongswan的vici配置文件中，child_conn配置项下，有一个配置start_action。里边有三个可选的值。
分别为start，none，trap。none为默认。
其中start代表在load好配置之后就up该条conn。
然后，有关none与trap将做为本文的两个重点讨论场景，通过一下篇幅进行考察。
欢迎收看，@_@~~

2. 描述

基于前文。我们现在来解释一下none与trap的含义。

2.1 none

none，代表只加载配置，而不对连接进行任何操作。等于控制程序进行触发conn的up操作。

2.2 trap

trap，翻译成中文是陷阱，捕获的意思。就是说一旦它捕获了一个包，就要触发conn的up。
而捕获这个操作，是通过policy进行的。我们知道，在strongswan的配置信息一旦进行了加载之后，
它就会下发policy给xfrm，这个捕获动作正是通过这个预下发的policy来完成的。

3. 实验与过程

我们分别用none与trap配置做了两个实验。

3.1 trap实验

1. 首先通过swanctl --load-all命令，将设置为trap的配置信息下发给strongswan。
2. 这个时候，storngswan已经预先加载了policy给xfrm，为trap做准备。
   通过命令，我们在内核里可以查看到，类似如下的信息。

[root@T9 sbin]# ip xfrm po
src 10.9.0.0/16 dst 10.129.0.0/16 
        dir out priority 383615 ptype main 
        tmpl src 192.168.7.9 dst 192.168.7.129
                proto esp spi 0xcbbb1290 reqid 1 mode tunnel
src 10.129.0.0/16 dst 10.9.0.0/16 
        dir fwd priority 383615 ptype main 
        tmpl src 192.168.7.129 dst 192.168.7.9
                proto esp reqid 1 mode tunnel
src 10.129.0.0/16 dst 10.9.0.0/16 
        dir in priority 383615 ptype main 
        tmpl src 192.168.7.129 dst 192.168.7.9
                proto esp reqid 1 mode tunnel
src 0.0.0.0/0 dst 0.0.0.0/0 
        socket in priority 0 ptype main 
src 0.0.0.0/0 dst 0.0.0.0/0 
        socket out priority 0 ptype main 
src 0.0.0.0/0 dst 0.0.0.0/0 
        socket in priority 0 ptype main 
src 0.0.0.0/0 dst 0.0.0.0/0 
        socket out priority 0 ptype main 
src ::/0 dst ::/0 
        socket in priority 0 ptype main 
src ::/0 dst ::/0 
        socket out priority 0 ptype main 
src ::/0 dst ::/0 
        socket in priority 0 ptype main 
src ::/0 dst ::/0 
        socket out priority 0 ptype main 

3. 这个时候，作者在trap strongswan网关后面的子网里发了一个ping包给对方网络。
   可以观察到网络通了，是可以ping通的。然后通过ip xfrm命令也能查看到sa已经在kernel
   里边建立里起来。

4. 用GBD启动charon进行，并重复上边的实验。
   我们能观察到，在发送第一个ping包之后，有如下现象：
   a。 xfrm发送了一条ACQUIRE event给strongswan。
   b。strongswan发送了一个NEWSA消息给xfrm。
   之后便建立了新的child sa。

3.2 none实验

很显然，该实验并没有什么好实验的。我们只观察一件事情，就是在load的config之后。xfrm里边的policy情况。
如下：

[root@T9 sbin]# ip xfrm po
src 0.0.0.0/0 dst 0.0.0.0/0 
        socket in priority 0 ptype main 
src 0.0.0.0/0 dst 0.0.0.0/0 
        socket out priority 0 ptype main 
src 0.0.0.0/0 dst 0.0.0.0/0 
        socket in priority 0 ptype main 
src 0.0.0.0/0 dst 0.0.0.0/0 
        socket out priority 0 ptype main 
src ::/0 dst ::/0 
        socket in priority 0 ptype main 
src ::/0 dst ::/0 
        socket out priority 0 ptype main 
src ::/0 dst ::/0 
        socket in priority 0 ptype main 
src ::/0 dst ::/0 
        socket out priority 0 ptype main 
[root@T9 sbin]# 

我们可以看到只有默认policy，而没有任何connection相关的policy。

4 背景知识

这里，需要额外补充一条背景知识。
通过阅读netlink plugin与xfrm接口部分的源码。并没有任何与start_action相关的信息交互。
主要的数据结构中，也都没有start_action这样一个概念存在。

注：有关什么是netlink plugin，以及它在strongswan中的作用，以后补充。。。

5. 机制分析

通过第四小节中补充的知识，以及第三小节的实验。我们可以推断出。start_action这个事情是strongswan
在控制层面上的概念。它通过使用预下发不同的policy和xfrm的acquire机制，共同实现了这一概念。

5.1 什么是acquire

acquire是xfrm通过API向上推送给应用程序的一种消息，它的类型是ACQUIRE。

5.2 那么，什么时候发送acquire消息呢

当xfrm收到一个包的时候，这个包命中了某条policy。这条policy却没有对应的child sa的时候。
xfrm就会对所有注册进了xfrm netlink的应用程序广播这条消息。然后，你便看到了第三小节里的实验现象。
strongswan收到这个消息后，主动下发一个新的sa给xfrm。

6.

完了。希望你已经懂了。