netfilter: nf_tables: add connlimit support
authorPablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
Sat, 2 Jun 2018 19:38:51 +0000 (21:38 +0200)
committerPablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
Sat, 2 Jun 2018 23:18:29 +0000 (01:18 +0200)
This features which allows you to limit the maximum number of
connections per arbitrary key. The connlimit expression is stateful,
therefore it can be used from meters to dynamically populate a set, this
provides a mapping to the iptables' connlimit match. This patch also
comes that allows you define static connlimit policies.

This extension depends on the nf_conncount infrastructure.

Signed-off-by: Pablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
include/uapi/linux/netfilter/nf_tables.h
net/netfilter/Kconfig
net/netfilter/Makefile
net/netfilter/nft_connlimit.c [new file with mode: 0644]

index a089af0..ae00a3c 100644 (file)
@@ -1043,6 +1043,24 @@ enum nft_limit_attributes {
 };
 #define NFTA_LIMIT_MAX         (__NFTA_LIMIT_MAX - 1)
 
+enum nft_connlimit_flags {
+       NFT_CONNLIMIT_F_INV     = (1 << 0),
+};
+
+/**
+ * enum nft_connlimit_attributes - nf_tables connlimit expression netlink attributes
+ *
+ * @NFTA_CONNLIMIT_COUNT: number of connections (NLA_U32)
+ * @NFTA_CONNLIMIT_FLAGS: flags (NLA_U32: enum nft_connlimit_flags)
+ */
+enum nft_connlimit_attributes {
+       NFTA_CONNLIMIT_UNSPEC,
+       NFTA_CONNLIMIT_COUNT,
+       NFTA_CONNLIMIT_FLAGS,
+       __NFTA_CONNLIMIT_MAX
+};
+#define NFTA_CONNLIMIT_MAX     (__NFTA_CONNLIMIT_MAX - 1)
+
 /**
  * enum nft_counter_attributes - nf_tables counter expression netlink attributes
  *
@@ -1357,7 +1375,8 @@ enum nft_ct_helper_attributes {
 #define NFT_OBJECT_QUOTA       2
 #define NFT_OBJECT_CT_HELPER   3
 #define NFT_OBJECT_LIMIT       4
-#define __NFT_OBJECT_MAX       5
+#define NFT_OBJECT_CONNLIMIT   5
+#define __NFT_OBJECT_MAX       6
 #define NFT_OBJECT_MAX         (__NFT_OBJECT_MAX - 1)
 
 /**
index 41240ab..dbd7d1f 100644 (file)
@@ -517,6 +517,15 @@ config NFT_COUNTER
          This option adds the "counter" expression that you can use to
          include packet and byte counters in a rule.
 
+config NFT_CONNLIMIT
+       tristate "Netfilter nf_tables connlimit module"
+       depends on NF_CONNTRACK
+       depends on NETFILTER_ADVANCED
+       select NETFILTER_CONNCOUNT
+       help
+         This option adds the "connlimit" expression that you can use to
+         ratelimit rule matchings per connections.
+
 config NFT_LOG
        tristate "Netfilter nf_tables log module"
        help
index eec1695..4444938 100644 (file)
@@ -80,6 +80,7 @@ nf_tables-objs := nf_tables_core.o nf_tables_api.o nft_chain_filter.o \
 
 obj-$(CONFIG_NF_TABLES)                += nf_tables.o
 obj-$(CONFIG_NFT_COMPAT)       += nft_compat.o
+obj-$(CONFIG_NFT_CONNLIMIT)    += nft_connlimit.o
 obj-$(CONFIG_NFT_NUMGEN)       += nft_numgen.o
 obj-$(CONFIG_NFT_CT)           += nft_ct.o
 obj-$(CONFIG_NFT_FLOW_OFFLOAD) += nft_flow_offload.o
diff --git a/net/netfilter/nft_connlimit.c b/net/netfilter/nft_connlimit.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..50c068d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,297 @@
+/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
+#include <linux/kernel.h>
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/netlink.h>
+#include <linux/netfilter.h>
+#include <linux/netfilter/nf_tables.h>
+#include <net/netfilter/nf_tables.h>
+#include <net/netfilter/nf_conntrack.h>
+#include <net/netfilter/nf_conntrack_count.h>
+#include <net/netfilter/nf_conntrack_core.h>
+#include <net/netfilter/nf_conntrack_tuple.h>
+#include <net/netfilter/nf_conntrack_zones.h>
+
+struct nft_connlimit {
+       spinlock_t              lock;
+       struct hlist_head       hhead;
+       u32                     limit;
+       bool                    invert;
+};
+
+static inline void nft_connlimit_do_eval(struct nft_connlimit *priv,
+                                        struct nft_regs *regs,
+                                        const struct nft_pktinfo *pkt,
+                                        const struct nft_set_ext *ext)
+{
+       const struct nf_conntrack_zone *zone = &nf_ct_zone_dflt;
+       const struct nf_conntrack_tuple *tuple_ptr;
+       struct nf_conntrack_tuple tuple;
+       enum ip_conntrack_info ctinfo;
+       const struct nf_conn *ct;
+       unsigned int count;
+       bool addit;
+
+       tuple_ptr = &tuple;
+
+       ct = nf_ct_get(pkt->skb, &ctinfo);
+       if (ct != NULL) {
+               tuple_ptr = &ct->tuplehash[IP_CT_DIR_ORIGINAL].tuple;
+               zone = nf_ct_zone(ct);
+       } else if (!nf_ct_get_tuplepr(pkt->skb, skb_network_offset(pkt->skb),
+                                     nft_pf(pkt), nft_net(pkt), &tuple)) {
+               regs->verdict.code = NF_DROP;
+               return;
+       }
+
+       spin_lock_bh(&priv->lock);
+       count = nf_conncount_lookup(nft_net(pkt), &priv->hhead, tuple_ptr, zone,
+                                   &addit);
+
+       if (!addit)
+               goto out;
+
+       if (!nf_conncount_add(&priv->hhead, tuple_ptr)) {
+               regs->verdict.code = NF_DROP;
+               spin_unlock_bh(&priv->lock);
+               return;
+       }
+       count++;
+out:
+       spin_unlock_bh(&priv->lock);
+
+       if ((count > priv->limit) ^ priv->invert) {
+               regs->verdict.code = NFT_BREAK;
+               return;
+       }
+}
+
+static int nft_connlimit_do_init(const struct nft_ctx *ctx,
+                                const struct nlattr * const tb[],
+                                struct nft_connlimit *priv)
+{
+       bool invert = false;
+       u32 flags, limit;
+
+       if (!tb[NFTA_CONNLIMIT_COUNT])
+               return -EINVAL;
+
+       limit = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CONNLIMIT_COUNT]));
+
+       if (tb[NFTA_CONNLIMIT_FLAGS]) {
+               flags = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_CONNLIMIT_FLAGS]));
+               if (flags & ~NFT_CONNLIMIT_F_INV)
+                       return -EOPNOTSUPP;
+               if (flags & NFT_CONNLIMIT_F_INV)
+                       invert = true;
+       }
+
+       spin_lock_init(&priv->lock);
+       INIT_HLIST_HEAD(&priv->hhead);
+       priv->limit     = limit;
+       priv->invert    = invert;
+
+       return nf_ct_netns_get(ctx->net, ctx->family);
+}
+
+static void nft_connlimit_do_destroy(const struct nft_ctx *ctx,
+                                    struct nft_connlimit *priv)
+{
+       nf_ct_netns_put(ctx->net, ctx->family);
+       nf_conncount_cache_free(&priv->hhead);
+}
+
+static int nft_connlimit_do_dump(struct sk_buff *skb,
+                                struct nft_connlimit *priv)
+{
+       if (nla_put_be32(skb, NFTA_CONNLIMIT_COUNT, htonl(priv->limit)))
+               goto nla_put_failure;
+       if (priv->invert &&
+           nla_put_be32(skb, NFTA_CONNLIMIT_FLAGS, htonl(NFT_CONNLIMIT_F_INV)))
+               goto nla_put_failure;
+
+       return 0;
+
+nla_put_failure:
+       return -1;
+}
+
+static inline void nft_connlimit_obj_eval(struct nft_object *obj,
+                                       struct nft_regs *regs,
+                                       const struct nft_pktinfo *pkt)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_obj_data(obj);
+
+       nft_connlimit_do_eval(priv, regs, pkt, NULL);
+}
+
+static int nft_connlimit_obj_init(const struct nft_ctx *ctx,
+                               const struct nlattr * const tb[],
+                               struct nft_object *obj)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_obj_data(obj);
+
+       return nft_connlimit_do_init(ctx, tb, priv);
+}
+
+static void nft_connlimit_obj_destroy(const struct nft_ctx *ctx,
+                                     struct nft_object *obj)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_obj_data(obj);
+
+       nft_connlimit_do_destroy(ctx, priv);
+}
+
+static int nft_connlimit_obj_dump(struct sk_buff *skb,
+                                 struct nft_object *obj, bool reset)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_obj_data(obj);
+
+       return nft_connlimit_do_dump(skb, priv);
+}
+
+static const struct nla_policy nft_connlimit_policy[NFTA_CONNLIMIT_MAX + 1] = {
+       [NFTA_CONNLIMIT_COUNT]  = { .type = NLA_U32 },
+       [NFTA_CONNLIMIT_FLAGS]  = { .type = NLA_U32 },
+};
+
+static struct nft_object_type nft_connlimit_obj_type;
+static const struct nft_object_ops nft_connlimit_obj_ops = {
+       .type           = &nft_connlimit_obj_type,
+       .size           = sizeof(struct nft_connlimit),
+       .eval           = nft_connlimit_obj_eval,
+       .init           = nft_connlimit_obj_init,
+       .destroy        = nft_connlimit_obj_destroy,
+       .dump           = nft_connlimit_obj_dump,
+};
+
+static struct nft_object_type nft_connlimit_obj_type __read_mostly = {
+       .type           = NFT_OBJECT_CONNLIMIT,
+       .ops            = &nft_connlimit_obj_ops,
+       .maxattr        = NFTA_CONNLIMIT_MAX,
+       .policy         = nft_connlimit_policy,
+       .owner          = THIS_MODULE,
+};
+
+static void nft_connlimit_eval(const struct nft_expr *expr,
+                              struct nft_regs *regs,
+                              const struct nft_pktinfo *pkt)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_expr_priv(expr);
+
+       nft_connlimit_do_eval(priv, regs, pkt, NULL);
+}
+
+static int nft_connlimit_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_expr_priv(expr);
+
+       return nft_connlimit_do_dump(skb, priv);
+}
+
+static int nft_connlimit_init(const struct nft_ctx *ctx,
+                             const struct nft_expr *expr,
+                             const struct nlattr * const tb[])
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_expr_priv(expr);
+
+       return nft_connlimit_do_init(ctx, tb, priv);
+}
+
+static void nft_connlimit_destroy(const struct nft_ctx *ctx,
+                               const struct nft_expr *expr)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_expr_priv(expr);
+
+       nft_connlimit_do_destroy(ctx, priv);
+}
+
+static int nft_connlimit_clone(struct nft_expr *dst, const struct nft_expr *src)
+{
+       struct nft_connlimit *priv_dst = nft_expr_priv(dst);
+       struct nft_connlimit *priv_src = nft_expr_priv(src);
+
+       spin_lock_init(&priv_dst->lock);
+       INIT_HLIST_HEAD(&priv_dst->hhead);
+       priv_dst->limit  = priv_src->limit;
+       priv_dst->invert = priv_src->invert;
+
+       return 0;
+}
+
+static void nft_connlimit_destroy_clone(const struct nft_ctx *ctx,
+                                       const struct nft_expr *expr)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_expr_priv(expr);
+
+       nf_conncount_cache_free(&priv->hhead);
+}
+
+static bool nft_connlimit_gc(struct net *net, const struct nft_expr *expr)
+{
+       struct nft_connlimit *priv = nft_expr_priv(expr);
+       bool addit, ret;
+
+       spin_lock_bh(&priv->lock);
+       nf_conncount_lookup(net, &priv->hhead, NULL, &nf_ct_zone_dflt, &addit);
+
+       ret = hlist_empty(&priv->hhead);
+       spin_unlock_bh(&priv->lock);
+
+       return ret;
+}
+
+static struct nft_expr_type nft_connlimit_type;
+static const struct nft_expr_ops nft_connlimit_ops = {
+       .type           = &nft_connlimit_type,
+       .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_connlimit)),
+       .eval           = nft_connlimit_eval,
+       .init           = nft_connlimit_init,
+       .destroy        = nft_connlimit_destroy,
+       .clone          = nft_connlimit_clone,
+       .destroy_clone  = nft_connlimit_destroy_clone,
+       .dump           = nft_connlimit_dump,
+       .gc             = nft_connlimit_gc,
+};
+
+static struct nft_expr_type nft_connlimit_type __read_mostly = {
+       .name           = "connlimit",
+       .ops            = &nft_connlimit_ops,
+       .policy         = nft_connlimit_policy,
+       .maxattr        = NFTA_CONNLIMIT_MAX,
+       .flags          = NFT_EXPR_STATEFUL | NFT_EXPR_GC,
+       .owner          = THIS_MODULE,
+};
+
+static int __init nft_connlimit_module_init(void)
+{
+       int err;
+
+       err = nft_register_obj(&nft_connlimit_obj_type);
+       if (err < 0)
+               return err;
+
+       err = nft_register_expr(&nft_connlimit_type);
+       if (err < 0)
+               goto err1;
+
+       return 0;
+err1:
+       nft_unregister_obj(&nft_connlimit_obj_type);
+       return err;
+}
+
+static void __exit nft_connlimit_module_exit(void)
+{
+       nft_unregister_expr(&nft_connlimit_type);
+       nft_unregister_obj(&nft_connlimit_obj_type);
+}
+
+module_init(nft_connlimit_module_init);
+module_exit(nft_connlimit_module_exit);
+
+MODULE_LICENSE("GPL");
+MODULE_AUTHOR("Pablo Neira Ayuso");
+MODULE_ALIAS_NFT_EXPR("connlimit");
+MODULE_ALIAS_NFT_OBJ(NFT_OBJECT_CONNLIMIT);