linux2.4中netfilter_nat_alg机制分析--以FTP流程为例，分析NAT和ALG
以FTP流程为例，分析NAT和ALG
网络环境：
192.168.1.2-----192.168.1.1 NAT 200.100.100.1------202.100.100.2
阶段一：
src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21 syn client->server control connection
iptables规则：
iptables –t nat –I POSTROUTING –o ppp0 –j MASQUERADE
1． PREROUTING：
Conntrack：ip_conntrack_in中，记录下：
tuple：
tuple.src.ip=192.168.1.2;
tuple.dst.ip=202.100.100.2;
tuple.dst.protonum=tcp;
tuple.src.u.tcp.port=3333;
tuple.dst.u.tcp.port=21;
和repl_tuple：
repl_tuple.src.ip=202.100.100.2;
repl_tuple.dst.ip=192.168.1.2;
repl_tuple.dst.protonum=tcp;
repl_tuple.src.u.tcp.port=21;
repl_tuple.dst.u.tcp.port=3333;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple = *tuple;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].ctrack = conntrack;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple = repl_tuple;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].ctrack = conntrack;
由于是控制报文，故找不到expected；
但是，可以找到conntrack->helper = (ip_conntrack_helper *)&ftp；
*ctinfo = IP_CT_NEW;且在conntrack->helper中不处理
NAT：在ip_nat_fn中，最终调用alloc_null_binding建立空的NAT转换表：
mr.rangesize=1;
mr.range[0].flags=IP_NAT_RANGE_MAP_IPS;
mr.range[0].min_ip=202.100.100.2;
mr.range[0].max_ip=202.100.100.2;
mr.range[0].min=0;
mr.range[0].max=0;
不进行NAT地址转换处理
2． POSTROUTING：
Conntrack：ip_refrag，不处理conntrack相关；
NAT：ip_nat_out-> ip_nat_fn->：
ip_nat_rule_find，根据iptables规则，建立NAT地址转换表：
newrange.rangesize=1;
newrange.range[0].flags|=IP_NAT_RANGE_MAP_IPS;
newrange.range[0].min_ip=202.100.100.1;
newrange.range[0].max_ip=202.100.100.1;
newrange.range[0].min=mr.range[0].min;
newrange.range[0].max= mr.range[0].min;
再通过ip_nat_setup_info：
² 根据newrange，得到SNAT后的orignal方向的tuple为：
new_tuple：
src/dst/sport/dport：202.100.100.1/202.100.100.2/2222/21
而原来的original tuple为：
orig_tp：
src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21
（这里，源端口可以改变）
² 根据new_tuple，得到反向reply tuple：
reply：
src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222
从而更新原有conntrack的reply tuple为这里新的reply tuple，用于识别反向报文：
IP_CT_DIR_ORIGINAL：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21；
IP_CT_DIR_REPLY：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222；
² 同时，再记录原有orig_tp的反向tuple：
inv_tuple：
src/dst/sport/dport：202.100.100.2/192.168.1.2/21/3333
建立了上述四种tuple，并更改了conntrack的reply tuple后（通过新的reply更改），根据orig_tp和new_tuple建立NAT地址转换信息节点：
² 若orig_tp和new_tuple的srcip不同，则可以判定是要进行SNAT：
info->manips[info->num_manips++] =
((struct ip_nat_info_manip)
{ IP_CT_DIR_ORIGINAL, hooknum,IP_NAT_MANIP_SRC, new_tuple.src });
/*用于ORIGINAL方向的报文的SNAT
manip.direction=IP_CT_DIR_ORIGINAL;
manip.hooknum=NF_IP_POST_ROUTING;
manip.maniptype=IP_NAT_MANIP_SRC;
manip.manip.ip=202.100.100.1;
manip.manip.u.tcp.port=2222;
*/
info->manips[info->num_manips++] =
((struct ip_nat_info_manip)
{ IP_CT_DIR_REPLY, opposite_hook[hooknum],IP_NAT_MANIP_DST, orig_tp.src });
/*用于回应报文（REPLY方向）的DNAT
manip.direction=IP_CT_DIR_REPLY;
manip.hooknum=NF_IP_PRE_ROUTING;
manip.maniptype=IP_NAT_MANIP_DST;
manip.manip.ip=192.168.1.2;
manip.manip.u.tcp.port=3333;
*/
最后，调用do_bindings，做真正的SNAT处理：
调用manip_pkt，将skb由：
192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21更改为：202.100.100.1/202.100.100.2/2222/21
阶段二：
src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222 syn +ack
server->client control connection
1． PREROUTING：
Conntrack：ip_conntrack_in中，得到：
tuple：
tuple.src.ip=202.100.100.2;
tuple.dst.ip=202.100.100.1;
tuple.dst.protonum=tcp;
tuple.src.u.tcp.port=21;
tuple.dst.u.tcp.port=2222;
它正好是conntrck->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY]方向的tuple记录信息
*ctinfo = IP_CT_ESTABLISHED + IP_CT_IS_REPLY;
set_bit(IPS_SEEN_REPLY_BIT, &ct->status);
NAT：ip_nat_fn中，得到先前建立的NAT地址信息表：info = &ct->nat.info，
然后通过do_bindings进行DNAT处理：
调用manip_pkt，将skb由：
202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222更改为：202.100.100.2/192.168.1.2/21/3333
2．POSTROUTING
无处理；
接下来，clinet回给server的ack，也可以正确进行SNAT，到达server（过程类似阶段一）
/***********************PASV模式**************************************/
阶段三：
src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222 server->client control connection
含有内容：“227 Entering Passive Mode(202,100,100,2,5,6)\r\n”
1． PREROUTING
Conntrack：ip_conntrack_in中，得到：
tuple：
tuple.src.ip=202.100.100.2;
tuple.dst.ip=202.100.100.1;
tuple.dst.protonum=tcp;
tuple.src.u.tcp.port=21;
tuple.dst.u.tcp.port=2222;
它正好是conntrck->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY]方向的tuple记录信息
然后，调用conntrack->help指针，进行ALG处理：
首先，记录conntrack的本报文方向（这里就是IP_CT_DIR_REPLY方向）上的tuple.src.ip信息：
array[0] = (ntohl(ct->tuplehash[dir].tuple.src.ip) >> 24) & 0xFF; //202
array[1] = (ntohl(ct->tuplehash[dir].tuple.src.ip) >> 16) & 0xFF; //100
array[2] = (ntohl(ct->tuplehash[dir].tuple.src.ip) >> 8) & 0xFF; //100
array[3] = ntohl(ct->tuplehash[dir].tuple.src.ip) & 0xFF; //2
然后，解析报文，得到报文中的地址信息；更新array数组信息为报文应用层中的地址信息
最后，若报文应用层中的地址信息和本方向的tuple.src.ip信息一致，则：
建立exp结构信息：
exp->seq = ntohl(tcph->seq) + matchoff;
exp_ftp_info->len = matchlen;
exp_ftp_info->ftptype = search[i].ftptype;
exp_ftp_info->port = array[4] << 8 | array[5];//应用层中定义的数据连接的端口信息（256×5＋6＝1286）
创建exp的tuple信息（即所期待的tuple）：
exp.tuple.src.ip=192.168.1.2;
exp.tuple.dst.ip=202.100.100.2;
exp.tuple.dst.protonum= IPPROTO_TCP;
exp.tuple.src.u.all=0;
exp.tuple.dst.u.tcp.port=1286;
使用ip_conntrack_expect_related，将exp与现有的conntrack关联起来：
exp->expectant=conntrack;
exp->sibling=NULL;
NAT：ip_nat_fn中，得到先前建立的NAT地址信息表：info = &ct->nat.info，
然后通过do_bindings进行DNAT处理：
调用manip_pkt，将skb由：
202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222更改为：202.100.100.2/192.168.1.2/21/3333
然后，由于这里的conntrck的exp结构已经建立，所以会调用ip_nat_ftp.c中的help（再调用ftp_data_fixup）进行NAT的ALG处理：
对于PASV模式，有：
newip = ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple.dst.ip;
/* Expect something from client->server */
newtuple.src.ip =
ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple.src.ip;
newtuple.dst.ip =
ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple.dst.ip;
newtuple.dst.protonum = IPPROTO_TCP;
newtuple.src.u.tcp.port = expect->tuple.src.u.tcp.port;
/*所期待的数据连接的tuple
newip=202.100.100.2;
newtuple.src.ip=192.168.1.2;
newtuple.dst.ip=202.100.100.2;
newtuple.dst.protonum = IPPROTO_TCP;
newtuple.src.u.tcp.port = expect->tuple.src.u.tcp.port; //0
*/
利用newip(202.100.100.2)和新的port(256×5＋6＝1286)，更新skb的应用层信息（这里应用层信息还是“227 Entering Passive Mode(202,100,100,2,5,6)\r\n”）
（注：这里若采用clinet->server发送PORT命令，则其exp结构的创建过程更具有代表性）
2．POSTROUTING
无处理；
/************数据连接开始***************/
阶段四：
src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/1111/1286 client->server
SYN data connection
1． PREROUTING
Conntrack：ip_conntrack_in中，得到
tuple：
tuple.dst.ip=202.100.100.2;
tuple.dst.protonum=tcp;
tuple.src.u.tcp.port=1111;
tuple.dst.u.tcp.port=1286;
这是一个新的tuple，所以调用init_conntrack，得到反向tuple：
repl_tuple：
repl_tuple.src.ip=202.100.100.2;
repl_tuple.dst.ip=192.168.1.2;
repl_tuple.dst.protonum=tcp;
repl_tuple.src.u.tcp.port=1286;
repl_tuple.dst.u.tcp.port=1111;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple = *tuple;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].ctrack = conntrack;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple = repl_tuple;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].ctrack = conntrack;
通过expected = LIST_FIND(&ip_conntrack_expect_list, expect_cmp,struct ip_conntrack_expect *, tuple);，可以得到其所属exp，并找到conntrack->helper
最后，有：
__set_bit(IPS_EXPECTED_BIT, &conntrack->status);
conntrack->master = expected;
expected->sibling = conntrack;
至此，控制报文和数据报文建立如下关系：
控制报文的conntrack：
IP_CT_DIR_ORIGINAL：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21
IP_CT_DIR_REPLY：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222
控制报文有conntrack_help的handle处理；
数据报文的conntrack：
IP_CT_DIR_ORIGINAL：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/1111/1286
IP_CT_DIR_REPLY：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/192.168.1.2/1286/1111
数据报文的conntrack_help为NULL；
它们之间联系用的exp为：
exp_ftp_info->port = 256*5+6 = 1286；
exp.tuple.src.ip=192.168.1.2;
exp.tuple.dst.ip=202.100.100.2;
exp.tuple.dst.protonum= IPPROTO_TCP;
exp.tuple.src.u.all=0;
exp.tuple.dst.u.tcp.port=1286;
设置*ctinfo = IP_CT_RELATED;（相关）
NAT：ip_nat_fn中，得到skb的conntrack信息，并得到info = &ct->nat.info。显然，这个conntrack是新的，并没有nat.info。并且，这个conntrack是有exp的，所以，会进行call_expect操作。
这里进入的就是ftp的expect函数：ftp_nat_expected：
首先，获取conntrack->master，就是ftp的控制连接的conntrack；以及exp_info信息；
由于是PASV模式，所以得到：
newdstip = master->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple.src.ip; //202.100.100.2
newsrcip = master->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple.dst.ip; //202.100.100.1
由于HOOK2MANIP(hooknum) == IP_NAT_MANIP_DST，所以得到：
newip = newdstip; //202.100.100.2；
建立mr信息：
mr.rangesize=1;
mr.range[0].flags= IP_NAT_RANGE_MAP_IPS | IP_NAT_RANGE_PROTO_SPECIFIED;
mr.range[0].min_ip=202.100.100.2;
mr.range[0].max_ip=202.100.100.2;
mr.range[0].min= exp_ftp_info->port;
mr.range[0].max= exp_ftp_info->port;
2． POSTROUTING
Conntrack：ip_refrag，不处理conntrack相关；
NAT：ip_nat_fn中，得到skb的conntrack信息，并得到info = &ct->nat.info。显然，这个conntrack是新的，并没有nat.info。并且，这个conntrack是有exp的，所以，会进行call_expect操作。
这里进入的就是ftp的expect函数：ftp_nat_expected：
首先，获取conntrack->master，就是ftp的控制连接的conntrack；以及exp_info信息；
由于是PASV模式，所以得到：
newdstip = master->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple.src.ip; //202.100.100.2
newsrcip = master->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple.dst.ip; //202.100.100.1
由于HOOK2MANIP(hooknum) == IP_NAT_MANIP_SRC，所以得到：
newip = newdstip; //202.100.100.1；
建立mr信息：
mr.rangesize=1;
mr.range[0].flags= IP_NAT_RANGE_MAP_IPS;
mr.range[0].min_ip=202.100.100.1;
mr.range[0].max_ip=202.100.100.1;
mr.range[0].min= exp_ftp_info->port;
mr.range[0].max= exp_ftp_info->port;
最后，调用ip_nat_setup_info，得到：
orig_tp：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/1111/1286;
new_tp：src/dst/sport/dport：202.100.100.1/202.100.100.2/4444/1286;
reply_tp：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/1286/4444;
inv_tp：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/192.168.1.2/1286/1111;
通过ip_conntrack_alter_reply，更改数据报文的reply方向的tuple为：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/1286/4444
建立nat_info：
/*用于ORIGINAL方向的报文的SNAT
manip.direction=IP_CT_DIR_ORIGINAL;
manip.hooknum=NF_IP_POST_ROUTING;
manip.maniptype=IP_NAT_MANIP_SRC;
manip.manip.ip=202.100.100.1;
manip.manip.u.tcp.port=4444;
*/
/*用于REPLY方向的报文的DNAT
manip.direction=IP_CT_DIR_REPLY;
manip.hooknum=NF_IP_PRE_ROUTING;
manip.maniptype=IP_NAT_MANIP_DST;
manip.manip.ip=192.168.1.2;
manip.manip.u.tcp.port=1111;
*/
从而得到数据连接的新的conntrack：
IP_CT_DIR_ORIGINAL：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/1111/1286
IP_CT_DIR_REPLY：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/1286/4444
然后，调用do_bindings，进行skb的地址转换：由：
192.168.1.2/202.100.100.2/1111/1286更改为：202.100.100.1/202.100.100.2/4444/1286
阶段五：
src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/1286/4444 server->client
SYN＋ACK data connection
1． PREROUTING：
Conntrack：ip_conntrack_in中，得到：
tuple：
tuple.src.ip=202.100.100.2;
tuple.dst.ip=202.100.100.1;
tuple.dst.protonum=tcp;
tuple.src.u.tcp.port=1286;
tuple.dst.u.tcp.port=4444;
它正好是conntrck->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY]方向的tuple记录信息
*ctinfo = IP_CT_ESTABLISHED + IP_CT_IS_REPLY;
set_bit(IPS_SEEN_REPLY_BIT, &ct->status);
NAT：ip_nat_fn中，得到先前建立的NAT地址信息表：info = &ct->nat.info，
然后通过do_bindings进行DNAT处理：
调用manip_pkt，将skb由：
202.100.100.2/202.100.100.1/1286/4444更改为：202.100.100.2/192.168.1.2/1286/1111
2．POSTROUTING
无处理；
/***********************PORT模式**************************************/
阶段三：
src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21 client>server control connection
含有内容：“227 Entering PORT Mode(192.168.1.2,5,6)\r\n”
2． PREROUTING
Conntrack：ip_conntrack_in中，得到：
tuple：
tuple.src.ip=192.168.1.2;
tuple.dst.ip=202.100.100.2;
tuple.dst.protonum=tcp;
tuple.src.u.tcp.port=3333;
tuple.dst.u.tcp.port=21;
*ctinfo = IP_CT_ESTABLISHED;
调用conntrack->help指针，进行ALG处理：
首先，记录conntrack的本报文方向（这里就是IP_CT_DIR_ORIGINAL方向）上的tuple.src.ip信息：
array[0] = (ntohl(ct->tuplehash[dir].tuple.src.ip) >> 24) & 0xFF; //192
array[1] = (ntohl(ct->tuplehash[dir].tuple.src.ip) >> 16) & 0xFF; //168
array[2] = (ntohl(ct->tuplehash[dir].tuple.src.ip) >> 8) & 0xFF; //1
array[3] = ntohl(ct->tuplehash[dir].tuple.src.ip) & 0xFF; //2
然后，解析报文，得到报文中的地址信息；更新array数组信息为报文应用层中的地址信息
最后，若报文应用层中的地址信息和本方向的tuple.src.ip信息一致，则：
建立exp结构信息：
exp->seq = ntohl(tcph->seq) + matchoff;
exp_ftp_info->len = matchlen;
exp_ftp_info->ftptype = search[i].ftptype;
exp_ftp_info->port = array[4] << 8 | array[5];//应用层中定义的数据连接的端口信息（256×5＋6＝1286）
创建exp的tuple信息（即所期待的tuple）：
exp.tuple.src.ip=202.100.100.2;
exp.tuple.dst.ip=192.168.1.2;
exp.tuple.dst.protonum= IPPROTO_TCP;
exp.tuple.src.u.all=0;
exp.tuple.dst.u.tcp.port=1286;
使用ip_conntrack_expect_related，将exp与现有的conntrack关联起来：
exp->expectant=conntrack;
exp->sibling=NULL;
NAT：ip_nat_fn中，得到先前建立的NAT地址信息表：info = &ct->nat.info，
然后通过do_bindings进行SNAT处理：
/*
manip.direction=IP_CT_DIR_ORIGINAL;
manip.hooknum=NF_IP_POST_ROUTING;
manip.maniptype=IP_NAT_MANIP_SRC;
manip.manip.ip=202.100.100.1;
manip.manip.u.tcp.port=2222;
*/
这里由于Hooknum是NF_IP_PRE_ROUTING，所以无法匹配manip，故不做NAT转换处理；
然后，由于这里的conntrck的exp结构已经建立，所以会调用ip_nat_ftp.c中的help进行NAT的ALG处理：
这里由于Hooknum是NF_IP_PRE_ROUTING，且dir == IP_CT_DIR_ORIGINAL，故不做ALG转换处理；
2．POSTROUTING
Conntrack：ip_refrag，不处理conntrack相关；
NAT：ip_nat_out-> ip_nat_fn中，得到先前建立的NAT地址信息表：info = &ct->nat.info，
然后通过do_bindings进行SNAT处理：
/*
manip.direction=IP_CT_DIR_ORIGINAL;
manip.hooknum=NF_IP_POST_ROUTING;
manip.maniptype=IP_NAT_MANIP_SRC;
manip.manip.ip=202.100.100.1;
manip.manip.u.tcp.port=2222;
*/
将skb由：
192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21转换为202.100.100.1/202.100.100.2/2222/21
然后，由于这里的conntrck的exp结构已经建立，所以会调用ip_nat_ftp.c中的help（再调用ftp_data_fixup）进行NAT的ALG处理：
对于PORT模式，有：
newip = ct->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple.dst.ip;
/* Expect something from server->client */
newtuple.src.ip =
ct->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple.src.ip;
newtuple.dst.ip =
ct->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple.dst.ip;
newtuple.dst.protonum = IPPROTO_TCP;
newtuple.src.u.tcp.port = expect->tuple.src.u.tcp.port;
/*
且此时的conntrack为：
IP_CT_DIR_ORIGINAL：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21；
IP_CT_DIR_REPLY：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222；
*/
/*所期待的数据连接的tuple
newip=202.100.100.1;
newtuple.src.ip=202.100.100.2;
newtuple.dst.ip=202.100.100.1;
newtuple.dst.protonum = IPPROTO_TCP;
newtuple.src.u.tcp.port = expect->tuple.src.u.tcp.port; //0
*/
并更新exp信息为：
/*
exp->seq = ntohl(tcph->seq) + matchoff;
exp_ftp_info->len = matchlen;
exp_ftp_info->ftptype = search[i].ftptype;
exp_ftp_info->port = array[4] << 8 | array[5];//应用层中定义的数据连接的端口信息（256×5＋6＝1286）
创建exp的tuple信息（即所期待的tuple）：
exp.tuple.src.ip=202.100.100.2;
exp.tuple.dst.ip=202.100.100.1;
exp.tuple.dst.protonum= IPPROTO_TCP;
exp.tuple.src.u.all=0;
exp.tuple.dst.u.tcp.port=1286;
*/
利用newip(202.100.100.1)和新的port(256×5＋6＝1286)，更新skb的应用层信息（这里应用层信息修改为“227 Entering PORT Mode(202,100,100,1,5,6)\r\n”）
/************数据连接开始***************/
阶段四：
src/dst/sport/dport： 202.100.100.2/202.100.100.1/20/1286 server->client
SYN data connection
1． PREROUTING
Conntrack：ip_conntrack_in中，得到
tuple.src.ip=202.100.100.2;
tuple.dst.ip=202.100.100.1;
tuple.dst.protonum=tcp;
tuple.src.u.tcp.port=20;
tuple.dst.u.tcp.port=1286;
这是一个新的tuple，所以调用init_conntrack，得到反向tuple：
repl_tuple：
repl_tuple.src.ip=202.100.100.1;
repl_tuple.dst.ip=202.100.100.2;
repl_tuple.dst.protonum=tcp;
repl_tuple.src.u.tcp.port=1286;
repl_tuple.dst.u.tcp.port=20;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple = *tuple;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].ctrack = conntrack;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple = repl_tuple;
conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].ctrack = conntrack;
通过expected = LIST_FIND(&ip_conntrack_expect_list, expect_cmp,struct ip_conntrack_expect *, tuple);，可以得到其所属exp，并找到conntrack->helper
最后，有：
__set_bit(IPS_EXPECTED_BIT, &conntrack->status);
conntrack->master = expected;
expected->sibling = conntrack;
至此，控制报文和数据报文建立如下关系：
控制报文的conntrack：
IP_CT_DIR_ORIGINAL：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/3333/21
IP_CT_DIR_REPLY：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/21/2222
控制报文有conntrack_help的handle处理；
数据报文的conntrack：
IP_CT_DIR_ORIGINAL：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/20/1286
IP_CT_DIR_REPLY：src/dst/sport/dport：202.100.100.1/202.100.100.2/1286/20
数据报文的conntrack_help为NULL；
它们之间联系用的exp为：
exp_ftp_info->port = 256*5+6 = 1286；
exp.tuple.src.ip=202.100.100.2;
exp.tuple.dst.ip=202.100.100.1;
exp.tuple.dst.protonum= IPPROTO_TCP;
exp.tuple.src.u.all=0;
exp.tuple.dst.u.tcp.port=1286;
设置*ctinfo = IP_CT_RELATED;（相关）
NAT：ip_nat_fn中，得到skb的conntrack信息，并得到info = &ct->nat.info。显然，这个conntrack是新的，并没有nat.info。并且，这个conntrack是有exp的，所以，会进行call_expect操作。
这里进入的就是ftp的expect函数：ftp_nat_expected：
首先，获取conntrack->master，就是ftp的控制连接的conntrack；以及exp_info信息；
由于是PORT模式，所以得到：
newdstip = master->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple.src.ip;//192.168.1.2
newsrcip = master->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple.dst.ip;//202.100.100.2
由于HOOK2MANIP(hooknum) == IP_NAT_MANIP_DST，所以得到：
newip = newdstip; //192.168.1.2；
建立mr信息：
mr.rangesize=1;
mr.range[0].flags= IP_NAT_RANGE_MAP_IPS | IP_NAT_RANGE_PROTO_SPECIFIED;
mr.range[0].min_ip=192.168.1.2;
mr.range[0].max_ip=192.168.1.2;
mr.range[0].min= exp_ftp_info->port;
mr.range[0].max= exp_ftp_info->port;
然后，调用ip_nat_setup_info，得到：
orig_tp：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/20/1286;
new_tp：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/192.168.1.2/20/4444;
reply_tp：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/4444/20;
inv_tp：src/dst/sport/dport：202.100.100.1/202.100.100.2/1286/20;
通过ip_conntrack_alter_reply，更改数据报文的reply方向的tuple为：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/1286/4444
建立nat_info：
/*用于ORIGINAL方向的报文的DNAT
manip.direction=IP_CT_DIR_ORIGINAL;
manip.hooknum=NF_IP_PRE_ROUTING;
manip.maniptype=IP_NAT_MANIP_DST;
manip.manip.ip=192.168.1.2;
manip.manip.u.tcp.port=4444;
*/
/*用于REPLY方向的报文的SNAT
manip.direction=IP_CT_DIR_REPLY;
manip.hooknum=NF_IP_POST_ROUTING;
manip.maniptype=IP_NAT_MANIP_SRC;
manip.manip.ip=202.100.100.1;
manip.manip.u.tcp.port=1286;
*/
这里由于conntrack->master存在，所以不会挂接help
从而得到数据连接的新的conntrack：
IP_CT_DIR_ORIGINAL：src/dst/sport/dport：202.100.100.2/202.100.100.1/20/1286
IP_CT_DIR_REPLY：src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/4444/20
然后，调用do_bindings，进行skb的地址转换：由：
202.100.100.2/202.100.100.2/20/1286更改为：202.100.100.2/192.168.1.2/20/4444
2．POSTROUTING
Conntrack：ip_refrag，不处理conntrack相关；
NAT：ip_nat_fn中，得到skb的conntrack信息，并得到info = &ct->nat.info。直接调用do_bindings：
由于不满足
info->manips[i].direction == dir
&& info->manips[i].hooknum == hooknum
故不进行地址变换处理（实际上在PREROUTING中已经转变过了，这里不需要再做了）；
阶段五：
src/dst/sport/dport：192.168.1.2/202.100.100.2/4444/20 client->server
SYN＋ACK data connection
1． PREROUTING：
Conntrack：ip_conntrack_in中，得到：
tuple：
tuple.src.ip=192.168.1.2;
tuple.dst.ip=202.100.100.2;
tuple.dst.protonum=tcp;
tuple.src.u.tcp.port=4444;
tuple.dst.u.tcp.port=20;
它正好是conntrck->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY]方向的tuple记录信息
*ctinfo = IP_CT_ESTABLISHED + IP_CT_IS_REPLY;
set_bit(IPS_SEEN_REPLY_BIT, &ct->status);
NAT：ip_nat_fn中，得到先前建立的NAT地址信息表：info = &ct->nat.info，
进入do_bindings，但由于不满足：
info->manips[i].direction == dir
&& info->manips[i].hooknum == hooknum
故不处理；
且没有helper
2． POSTROUTING
Conntrack：ip_refrag，不处理conntrack相关；
NAT：ip_nat_fn中，得到skb的conntrack信息，并得到info = &ct->nat.info。直接调用do_bindings：
满足
info->manips[i].direction == dir（IP_CT_DIR_REPLY）
&& info->manips[i].hooknum == hooknum（NF_IP_POST_ROUTING）
故进行SNAT转换，skb的地址转换：由：
192.168.1.2/202.100.100.2/4444/20更改为：202.100.100.1/202.100.100.2/1286/20
无helper
/***********************总结*******************************/
1． Netfilter：提供一个5个hook点的框架；
2． Conntrack：记录报文的运行轨迹。包括ORIGINAL和REPLY两个方向；
3． NAT：依据iptables的NAT规则，建立Conntrack的nat_info信息，并更改报文的地址信息；
4． ALG：用于更改某些报文的应用层中的地址信息；
处理模式：
1. 控制报文：
² PREROUTING：
Ø Conntrack：建立新的Conntrack信息：ORIGINAL＋REPLY；
Ø NAT：无
² POSTROUTING：
Ø Conntrack：无
Ø NAT：根据iptables规则，建立该Conntrack的nat_info：SNAT＋DNAT，并更改报文地址；并更改Conntrack中记录的REPLY方向的tuple信息（地址改为NAT处理后的值）
2. 应用层含有数据连接地址信息的控制报文：
² PREROUTING：
Ø Conntrack：找到已经建立的Conntrack信息；利用conntrack->help，建立exp结构，建立所exp的tuple信息
Ø NAT：可能不处理 或者 利用nat->help更新应用层报文中的地址信息，并更改exp中的地址信息
² POSTROUTING：
Ø Conntrack：无
Ø NAT：可能不处理 或者 利用nat->help更新应用层报文中的地址信息，并更改exp中的地址信息
3． 数据报文到达：
² PREROUTING：
Ø Conntrack：建立新的Conntrack信息：ORIGINAL＋REPLY；且正好就是要expect的tuple；故与控制报文的Conntrack关联上；
Ø NAT：通过调用nat->exp函数，利用控制报文的Conntrack信息，建立自己的nat_info：SNAT＋DNAT；并更改Conntrack中记录的REPLY方向的tuple信息（地址改为NAT处理后的值）
² POSTROUTING：
Ø Conntrack：无
Ø NAT：利用自己的nat_info，更改报文的地址信息
