linux Network Address Translation NAT

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Network Address Translation

      地址转换用来改变源/目的地址/端口，是netfilter的一部分，也是通过hook点上注册相应的结构来工作

      Nat注册的hook点和conntrack相同，只是优先级不同，数据包进入netfilter之后先经过conntrack，再经过nat。而在数据包离开netfilter之前先经过nat，再经过conntrack。

1  nat模块的初始化

1.1     数据结构  ip_nat_standalone.c

　　在ip_conntrack结构中有为nat定义的一个nat结构，为什么把这个结构放在ip_conntrack里呢。简单的说，对于非初始化连接的数据包，即后续的数据包，一旦确定它属于某个连接，则可以直接利用连接状态里的nat信息来进行地址转换；而对于初始数据包，必须在nat表里查找相应的规则，确定了地址转换的内容后，将这些信息放到连接跟踪结构的nat参量里面，供后续的数据包使用。

#ifdef CONFIG_IP_NF_NAT_NEEDED
      struct {
           struct ip_nat_info info;
           union ip_conntrack_nat_help help;
#if defined(CONFIG_IP_NF_TARGET_MASQUERADE) || \
      defined(CONFIG_IP_NF_TARGET_MASQUERADE_MODULE)
           int masq_index;
#endif
#if defined(CONFIG_IP_NF_RTSP) || defined(CONFIG_IP_NF_RTSP_MODULE)
                struct ip_nat_rtsp_info rtsp_info;
#endif
      } nat;
#endif /* CONFIG_IP_NF_NAT_NEEDED */
#if defined(CONFIG_IP_NF_CONNTRACK_MARK)
      unsigned long mark;
#endif

 

它包括两个参数，struct ip_nat_info和union ip_conntrack_nat_help，后一个暂时没什么用，只看前一个

struct ip_nat_info
{ /* 用来检测该连接是否已经进行过某类nat初始化了，在新的内核中该参数被去掉了，当然，有其它方法来实现它的作用。 */
      int initialized;
      unsigned int num_manips;
      /* 这个就是用来存储关于如何进行地址转换的相关信息的数据结构，其中IP_NAT_MAX_MANIPS代表某个连接的数据包在经过netfilter一次的过程中最多能进行的地址转换的次数，这里是（2*3）=6 。意思大概是说对于某个连接，如果nat表的每条链上都有一条规则：
NF_IP_PRE_ROUTING==>NF_IP_POST_ROUTING
如果在NF_IP_PRE_ROUTING上做目的转换，要在NF_IP_POST_ROUTING上做反方向上的源转换
NF_IP_POST_ROUTING==>NF_IP_PRE_ROUTING
如果在NF_IP_POST_ROUTING上做源转换，要在NF_IP_PRE_ROUTING上做反方向上的目的转换
NF_IP_LOCAL_OUT==>NF_IP_LOCAL_IN
如果在NF_IP_LOCAL_OUT做源转换，要在NF_IP_LOCAL_IN上做反方向上的目的转换  
算下来就是最多进行6次地址转换 */
      struct ip_nat_info_manip manips[IP_NAT_MAX_MANIPS];
      /* 两个全局hash表，用来将所有需要进行地址转换的连接组织起来 */
      struct ip_nat_hash bysource, byipsproto;
      /* 做特殊用途，通常是NULL */
      struct ip_nat_helper *helper;
      struct ip_nat_seq seq[IP_CT_DIR_MAX];
};

ip_nat_info_manip结构定义如下：

struct ip_nat_info_manip
{
      /* 方向，初始或应答 */
      u_int8_t direction;
      /* 转换发生的hook点 */
      u_int8_t hooknum;
      /* 转换的类型，源还是目的 */
      u_int8_t maniptype;
      /* Manipulations to occur at each conntrack in this dirn. */
      struct ip_conntrack_manip manip;
};

struct ip_conntrack_manip
{
      u_int32_t ip;
      union ip_conntrack_manip_proto u;

};

 

 

ip_nat_hash结构   ip_nat.h

struct ip_nat_hash
{
      struct list_head list;
      struct ip_conntrack *conntrack;

};

 

1.2       init（）函数    ip_nat_standalone.c

static int __init init(void)
{
      return init_or_cleanup(1);
}
init()函数直接调用init_or_cleanup（）

static int init_or_cleanup(int init)
{
      int ret = 0;
/* nat依赖于conntrack，这个函数是空的 */
      need_ip_conntrack();
      if (!init) goto cleanup;
/* 初始化nat规则 */
      ret = ip_nat_rule_init();
      if (ret < 0) {
           printk("ip_nat_init: can't setup rules.\n");
           goto cleanup_nothing;
      }
/* 初始化nat */
      ret = ip_nat_init();
      if (ret < 0) {
           printk("ip_nat_init: can't setup rules.\n");
           goto cleanup_rule_init;
      }
/* 注册hook，共在四个hook点上注册了函数，分别是：
NF_IP_PRE_ROUTING   ip_nat_fn
NF_IP_POST_ROUTING  ip_nat_out
NF_IP_LOCAL_OUT   ip_nat_local_fn
NF_IP_LOCAL_IN     ip_nat_fn
NF_IP_LOCAL_OUT和NF_IP_LOCAL_IN需要定义CONFIG_IP_NF_NAT_LOCAL
其中在ip_nat_out和ip_nat_local_fn中都会调用ip_nat_fn
*/
      ret = nf_register_hook(&ip_nat_in_ops);
      if (ret < 0) {
           printk("ip_nat_init: can't register in hook.\n");
           goto cleanup_nat;
      }
      ret = nf_register_hook(&ip_nat_out_ops);
      if (ret < 0) {
           printk("ip_nat_init: can't register out hook.\n");
           goto cleanup_inops;
      }
#ifdef CONFIG_IP_NF_NAT_LOCAL
      ret = nf_register_hook(&ip_nat_local_out_ops);
      if (ret < 0) {
           printk("ip_nat_init: can't register local out hook.\n");
           goto cleanup_outops;
      }
      ret = nf_register_hook(&ip_nat_local_in_ops);
      if (ret < 0) {
           printk("ip_nat_init: can't register local in hook.\n");
           goto cleanup_localoutops;
      }
#endif
      return ret;

 cleanup:
#ifdef CONFIG_IP_NF_NAT_LOCAL
      nf_unregister_hook(&ip_nat_local_in_ops);
 cleanup_localoutops:
      nf_unregister_hook(&ip_nat_local_out_ops);
 cleanup_outops:
#endif
      nf_unregister_hook(&ip_nat_out_ops);
 cleanup_inops:
      nf_unregister_hook(&ip_nat_in_ops);
 cleanup_nat:
      ip_nat_cleanup();
 cleanup_rule_init:
      ip_nat_rule_cleanup();
 cleanup_nothing:
      MUST_BE_READ_WRITE_UNLOCKED(&ip_nat_lock);
      return ret;
}

 

 

1.3  ip_nat_rule_init（）函数  ip_nat_rule.c

int __init ip_nat_rule_init(void)
{
      int ret;
/* 注册nat表 */
      ret = ipt_register_table(&nat_table);
      if (ret != 0)
           return ret;
/* 注册了两个target，一个是snat一个是dnat  */
      ret = ipt_register_target(&ipt_snat_reg);
      if (ret != 0)
           goto unregister_table;
      ret = ipt_register_target(&ipt_dnat_reg);
      if (ret != 0)
           goto unregister_snat;
      return ret;
 unregister_snat:
      ipt_unregister_target(&ipt_snat_reg);
 unregister_table:
      ipt_unregister_table(&nat_table);
      return ret;
}

 

看一下nat表的初始化：

static struct ipt_table nat_table = {
      .name        = "nat",
      .table         = &nat_initial_table.repl,
      .valid_hooks     = NAT_VALID_HOOKS,
      .lock          = RW_LOCK_UNLOCKED,
      .me      = THIS_MODULE,
};

和filter表的初始化类似，一开始规则都是空的

两个target的初始化：

static struct ipt_target ipt_snat_reg = {
      .name        = "SNAT",
      .target       = ipt_snat_target,
      .checkentry = ipt_snat_checkentry,
};

static struct ipt_target ipt_dnat_reg = {
      .name        = "DNAT",
      .target       = ipt_dnat_target,
      .checkentry = ipt_dnat_checkentry,

};

两个target函数分别是ipt_snat_target和ipt_dnat_target

1.4  ip_nat_init()函数  ipt_nat_core.c

int __init ip_nat_init(void)
{
      size_t i;
      /* nat的hash表大小和conntrack的hash表相同 */
      ip_nat_htable_size = ip_conntrack_htable_size;
      /* 初始化了一个叫bysource的全局链表指针 */
      bysource = vmalloc(sizeof(struct list_head) * ip_nat_htable_size*2);
      if (!bysource) {
           return -ENOMEM;
      }
      /* 全局链表指针byipsproto，在bysource之后。bysource和byipsproto实际上也是两个hash表，每个节点是一个ip_nat_hash结构，包含一个list_head和一个ip_conntrack。
//有点特别的就是nat用两个hash表来组织地址转换的数据结构，其本质是一样的，只是所使用的hash算法不同，bysource一般用于SNAT的处理，计算bysource的hash值的函数是hash_by_src()；byipsproto用于DNAT的处理，计算byipsproto的hash值的函数是hash_by_ipsproto()。*/
      byipsproto = bysource + ip_nat_htable_size;

      /* 注册一些内建的协议，&protos是用来维护nat模块中用到的协议结构ip_nat_protocol的全局链表 */
      WRITE_LOCK(&ip_nat_lock);
      list_append(&protos, &ip_nat_protocol_tcp);
      list_append(&protos, &ip_nat_protocol_udp);
      list_append(&protos, &ip_nat_protocol_icmp);
      WRITE_UNLOCK(&ip_nat_lock);
      for (i = 0; i < ip_nat_htable_size; i++) {
/* 初始化bysource和byipsproto中的所有链表，两个数组的大小都是ip_nat_htables_size，数组的每个节点是一个链表头 */
           INIT_LIST_HEAD(&bysource[i]);
           INIT_LIST_HEAD(&byipsproto[i]);
      }

      IP_NF_ASSERT(ip_conntrack_destroyed == NULL);
/* 初始化一个ip_conntrack_destroyed函数，ip_nat_cleanup_conntrack(struct ip_conntrack *conn) 的作用是在bysource和byipproto链表中删除conn对应的节点 */
      ip_conntrack_destroyed = &ip_nat_cleanup_conntrack;
      /* Initialize fake conntrack so that NAT will skip it */
      ip_conntrack_untracked.nat.info.initialized |=
           (1 << IP_NAT_MANIP_SRC) | (1 << IP_NAT_MANIP_DST);
      return 0;
}

 

2  地址转换的过程

2.1  ip_nat_fn函数  ip_nat_standalone.c

ip_nat_fn()是nat中的主要函数,nat在netfilter中注册了四个hook，最终都会调用该函数

static unsigned int
ip_nat_fn(unsigned int hooknum,
        struct sk_buff **pskb,
        const struct net_device *in,
        const struct net_device *out,
        int (*okfn)(struct sk_buff *))
{
      struct ip_conntrack *ct;
      enum ip_conntrack_info ctinfo;
      struct ip_nat_info *info;
        /* 根据所在的hook点判断转换类型是源地址转换还是目的地址转换，为0(IP_NAT_MANIP_SRC)表示源地址转换，为1(IP_NAT_MANIP_DST)表示目的地址转换 */
      enum ip_nat_manip_type maniptype = HOOK2MANIP(hooknum);
      /* 前面函数中已经处理过分片的情况，这里应该不会再出现分片包了. */
      IP_NF_ASSERT(!((*pskb)->nh.iph->frag_off
                  & htons(IP_MF|IP_OFFSET)));
      /*因为地址转换会修改数据包，所以这里先初始化将其设置为“未修改”标志，后面进行数据包修改时再来重置这个标志*/
      (*pskb)->nfcache |= NFC_UNKNOWN;
      /* 校验和 */
      if ((*pskb)->ip_summed == CHECKSUM_HW)
           if (skb_checksum_help(pskb, (out == NULL)))
                return NF_DROP;
/*取得数据包的连接状态*/
      ct = ip_conntrack_get(*pskb, &ctinfo);
      /* 如果找不到对应连接，则应该直接放行它，而不再对其进行转换处理，特别地，ICMP重定向报文将会被丢弃*/
      if (!ct) {
           /* Exception: ICMP redirect to new connection (not in
                   hash table yet).  We must not let this through, in
                   case we're doing NAT to the same network. */
           if ((*pskb)->nh.iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
                 struct icmphdr hdr;
                 if (skb_copy_bits(*pskb, (*pskb)->nh.iph->ihl*4,
                              &hdr, sizeof(hdr)) == 0
                     && hdr.type == ICMP_REDIRECT)
                      return NF_DROP;
           }
           return NF_ACCEPT;
      }
/* 判断连接状态，调用相应的处理函数*/
      switch (ctinfo) {
      case IP_CT_RELATED:
      case IP_CT_RELATED+IP_CT_IS_REPLY:
           if ((*pskb)->nh.iph->protocol == IPPROTO_ICMP) {
                 if (!icmp_reply_translation(pskb, ct, hooknum,
                                      CTINFO2DIR(ctinfo)))
                      return NF_DROP;
                 else
                       return NF_ACCEPT;
           }
           /* Fall thru... (Only ICMPs can be IP_CT_IS_REPLY) */
/* 如果是一个初始连接的数据包 */
      case IP_CT_NEW:
           info = &ct->nat.info;
           WRITE_LOCK(&ip_nat_lock);
/* 观察这个连接中的nat部分是否已经被初始化过了，如果有则跳过下面的部分，直接进行地址转换，如果没有，进一步判断 */    
      if (!(info->initialized & (1 << maniptype))
#ifndef CONFIG_IP_NF_NAT_LOCAL
               && !(ct->status & IPS_CONFIRMED)
#endif
               ) {
                 unsigned int ret;
      /* 如果该连接是由expect创建的，并且有expect函数，则在这里调用 */
                 if (ct->master
                     && master_ct(ct)->nat.info.helper
                     && master_ct(ct)->nat.info.helper->expect) {
                      ret = call_expect(master_ct(ct), pskb,
                                    hooknum, ct, info);
                 } else {
#ifdef CONFIG_IP_NF_NAT_LOCAL
                      /* LOCAL_IN hook doesn't have a chain!  */
                      if (hooknum == NF_IP_LOCAL_IN)
                            ret = alloc_null_binding(ct, info,
                                              hooknum);
                      else
#endif
      /* 既没有被nat修改过，也不是由expect创建，这是一个初始的数据包，开始在nat表中查找规则 */
                 ret = ip_nat_rule_find(pskb, hooknum, in, out, ct, info);
                 }
                 if (ret != NF_ACCEPT) {
                      WRITE_UNLOCK(&ip_nat_lock);
                      return ret;
                 }
           } else
/* 如果该连接的nat部分已经被初始化了，打印调试信息 */
                 DEBUGP("Already setup manip %s for ct %p\n",
                        maniptype == IP_NAT_MANIP_SRC ? "SRC" : "DST",
                        ct);
           WRITE_UNLOCK(&ip_nat_lock);
           break;
 
      default:
           /* ESTABLISHED */
           IP_NF_ASSERT(ctinfo == IP_CT_ESTABLISHED
                      || ctinfo == (IP_CT_ESTABLISHED+IP_CT_IS_REPLY));
           info = &ct->nat.info;
      }
      IP_NF_ASSERT(info);
      /* 前面已经修改了连接跟踪表，这里正式修改了数据包里的地址 */
      return do_bindings(ct, ctinfo, info, hooknum, pskb);
}

 

 

2.2           ip_nat_rule_find函数  ip_nat_rule.c

int ip_nat_rule_find(struct sk_buff **pskb,
                unsigned int hooknum,
                const struct net_device *in,
                const struct net_device *out,
                struct ip_conntrack *ct,
                struct ip_nat_info *info)
{
      int ret;
/* 调用ipt_do_tables函数，第五个参数是&nat_table  */
      ret = ipt_do_table(pskb, hooknum, in, out, &nat_table, NULL);
      if (ret == NF_ACCEPT) {
           if (!(info->initialized & (1 << HOOK2MANIP(hooknum))))
                 /* NUL mapping */
                 ret = alloc_null_binding(ct, info, hooknum);
      }
      return ret;
}

　　nat表和filter表一样，都是通过调用ipt_do_table函数来工作的

ipt_do_table查找表中的所有entry，如果match全都匹配，则调用target函数

此时的target函数就是在nat初始化时注册的ipt_snat_target和ipt_dnat_target

 

2.3           ipt_s（d）nat_target函数  ip_nat_rule.c

static unsigned int ipt_snat_target(struct sk_buff **pskb,
                          const struct net_device *in,
                          const struct net_device *out,
                          unsigned int hooknum,
                          const void *targinfo,
                          void *userinfo)
{
      struct ip_conntrack *ct;
      enum ip_conntrack_info ctinfo;
      IP_NF_ASSERT(hooknum == NF_IP_POST_ROUTING);

/* 取得数据包的连接状态 */
      ct = ip_conntrack_get(*pskb, &ctinfo);
      /* Connection must be valid and new. */
      IP_NF_ASSERT(ct && (ctinfo == IP_CT_NEW || ctinfo == IP_CT_RELATED));
      IP_NF_ASSERT(out);
      return ip_nat_setup_info(ct, targinfo, hooknum);

}

　　ipt_dnat_target和ipt_snat_target差不多，都是调用ip_nat_setup_info完成地址转换，这里的targinfo参数来自ipt_entry_target结构的unsigned char data[0]参数，一个长度为0的数组，指向target的末尾

static unsigned int ipt_dnat_target(struct sk_buff **pskb,const struct net_device *in,
                          const struct net_device *out, unsigned int hooknum,
                          const void *targinfo, void *userinfo)
{
      struct ip_conntrack *ct;
      enum ip_conntrack_info ctinfo;
#ifdef CONFIG_IP_NF_NAT_LOCAL
      IP_NF_ASSERT(hooknum == NF_IP_PRE_ROUTING
                || hooknum == NF_IP_LOCAL_OUT);
#else
      IP_NF_ASSERT(hooknum == NF_IP_PRE_ROUTING);
#endif
      ct = ip_conntrack_get(*pskb, &ctinfo);
      /* Connection must be valid and new. */
      IP_NF_ASSERT(ct && (ctinfo == IP_CT_NEW || ctinfo == IP_CT_RELATED));
      return ip_nat_setup_info(ct, targinfo, hooknum);

}

2.4           ip_nat_setup_info()函数  ip_nat_rule.c

unsigned int
ip_nat_setup_info(struct ip_conntrack *conntrack,   /* 数据包的连接状态 */
             const struct ip_nat_multi_range *mr,       /* 转换后的地址池 */
             unsigned int hooknum)                    /* hook点 */
{
      struct ip_conntrack_tuple new_tuple, inv_tuple, reply;
      struct ip_conntrack_tuple orig_tp;
      struct ip_nat_info *info = &conntrack->nat.info;
      int in_hashes = info->initialized;
      MUST_BE_WRITE_LOCKED(&ip_nat_lock);
      IP_NF_ASSERT(hooknum == NF_IP_PRE_ROUTING
                || hooknum == NF_IP_POST_ROUTING
                || hooknum == NF_IP_LOCAL_IN
                || hooknum == NF_IP_LOCAL_OUT);
      IP_NF_ASSERT(info->num_manips < IP_NAT_MAX_MANIPS);
      IP_NF_ASSERT(!(info->initialized & (1 << HOOK2MANIP(hooknum))));

      /* 对当前状态的应答方向的tuple调用invert_tuplepr取反，得到一个orig_tp，如果之前没有进行过地址或端口转换，通常这里得到的orig_tp就等于初始方向的tuple */
      invert_tuplepr(&orig_tp, conntrack->tuplehash[IP_CT_DIR_REPLY].tuple);
      do {
      /* 进行地址转换，new_tuple为转换后的地址的tuple */
        if (!get_unique_tuple(&new_tuple,&orig_tp,mr,conntrack,hooknum))
        {
                 DEBUGP("ip_nat_setup_info: Can't get unique for %p.\n",
                        conntrack);
                 return NF_DROP;
           }
      /* 对new_tuple取反，得到经过转换后的应答方向的tuple  */
           invert_tuplepr(&reply, &new_tuple);
      /* 修改conntrack中的应答方向的reply tuple，在这之前还要检查如果该reply tuple已经在hash表里存在了，即被其它连接占用（存在初始方向tuple不同，应答方向tuple相同的连接），则还要回头继续修改 */
      } while (!ip_conntrack_alter_reply(conntrack, &reply));
      /* 对orig_tp取反，实际上又得到了原conntrack的reply_tuple…… */
      invert_tuplepr(&inv_tuple, &orig_tp);
      /* 将所作转换的相关信息保存到连接状态conntrack里，这样该连接的后续数据包就可以直接利用这些信息进行地址转换，不用重新查找nat表了 */
      /* 如果是源地址改变（SNAT） */
      if (!ip_ct_tuple_src_equal(&new_tuple, &orig_tp)) {
           /* In this direction, a source manip. */
           info->manips[info->num_manips++] =
                 ((struct ip_nat_info_manip)
                  { IP_CT_DIR_ORIGINAL, hooknum,
                    IP_NAT_MANIP_SRC, new_tuple.src });
           IP_NF_ASSERT(info->num_manips < IP_NAT_MAX_MANIPS);
           /* 在相对的hook点上必然有对应的目的地址改变（DNAT） */
           info->manips[info->num_manips++] =    ((struct ip_nat_info_manip)
                      /* opposite_hook即是求当前hook点的对应hook点 */
                  { IP_CT_DIR_REPLY, opposite_hook[hooknum],
                    IP_NAT_MANIP_DST, orig_tp.src });
           IP_NF_ASSERT(info->num_manips <= IP_NAT_MAX_MANIPS);
      }

      /* 如果是目的地址改变（DNAT） */
      if (!ip_ct_tuple_dst_equal(&new_tuple, &orig_tp)) {
           /* In this direction, a destination manip */
           info->manips[info->num_manips++] =
                 ((struct ip_nat_info_manip)
                  { IP_CT_DIR_ORIGINAL, hooknum,
                    IP_NAT_MANIP_DST, reply.src });
           IP_NF_ASSERT(info->num_manips < IP_NAT_MAX_MANIPS);
           /* In the reverse direction, a source manip. */
           info->manips[info->num_manips++] =
                 ((struct ip_nat_info_manip)
                  { IP_CT_DIR_REPLY, opposite_hook[hooknum],
                    IP_NAT_MANIP_SRC, inv_tuple.src });
           IP_NF_ASSERT(info->num_manips <= IP_NAT_MAX_MANIPS);
      }
      /* 如果这个连接不是某个连接的预期的连接（子连接），则在全局链表helpers查找对应的ip_nat_helper结构 */
      if (!conntrack->master)
           info->helper = LIST_FIND(&helpers, helper_cmp, struct ip_nat_helper *, &reply);
      /* 转换完了，标记一下 */
      info->initialized |= (1 << HOOK2MANIP(hooknum));
      /* 将所做的地址转换的数据结构加入到全局hash表bysource和byipsproto中，如果该地址转换是某地址转换基础上的再次转换，则用replace_in_hashes替换，反之则用place_in_hashes */
      if (in_hashes) {
           IP_NF_ASSERT(info->bysource.conntrack);
           replace_in_hashes(conntrack, info);
      } else {
           place_in_hashes(conntrack, info);
      }
      return NF_ACCEPT;

}

 

 

2.5           get_unique_tuple ()函数  ip_nat_core.c

get_unique_tuple，获得一个唯一的tuple，就是说除了要做地址/段口的转换，还要保证转换得到的tuple是唯一的。

很复杂的一个函数。。。

第三个参数是用来替换的地址或端口的范围

static int
get_unique_tuple(struct ip_conntrack_tuple *tuple,const struct ip_conntrack_tuple *orig_tuple,
const struct ip_nat_multi_range *mrr, struct ip_conntrack *conntrack,unsigned int hooknum)
{
　　　　struct ip_nat_protocol *proto
           = find_nat_proto(orig_tuple->dst.protonum);
      struct ip_nat_range *rptr;
      unsigned int i;
      int ret;
      struct ip_nat_multi_range *mr = (void *)mrr;
      /* 下面这一段比较晕，和p2p,udp打洞等技术有关。 */
      if (hooknum == NF_IP_POST_ROUTING) {
      /* ip_conntrack_manip结构包含一个ip地址和一个协议端口 */
           struct ip_conntrack_manip *manip;
      /* find_appropriate_src函数先调用hash_by_src函数计算orig_tuple的hash值，然后去bysource表里查找，如果能找到源地址和端口都匹配的连接，并且如果该连接的地址/端口本身就满足目标地址/端口范围的话，就直接返回查到的这个连接的源ip */
           manip = find_appropriate_src(orig_tuple, mr);
           if (manip) {
                 /* Apply same source manipulation. */
                 *tuple = ((struct ip_conntrack_tuple)
                        { *manip, orig_tuple->dst });
                 DEBUGP("get_unique_tuple: Found current src map\n");
                 /* 还要保证连接跟踪表里没有这个连接 */
                 if (!ip_nat_used_tuple(tuple, conntrack))
                      return 1;
           }
      }
      /* orig_tuple是转换之前的，tuple是转换之后的 */
      *tuple = *orig_tuple;
      /* 循环 ，尝试mr参数所指定的地址/端口范围，直到能满足其tuple是唯一的 */
      while ((rptr = find_best_ips_proto_fast(tuple, mr, conntrack, hooknum))
             != NULL) {
           DEBUGP("Found best for "); DUMP_TUPLE(tuple);
      /*  IP_NAT_MANIP_SRC, 进行SNAT
IP_NAT_MANIP_DST 进行DNAT
IP_NAT_RANGE_MAP_IPS 在range里指定了IP地址
IP_NAT_RANGE_PROTO_SPECIFIED 在range里指定了port
如果没有指定协议端口范围，或者满足了所指定的范围 */
           if ((!(rptr->flags & IP_NAT_RANGE_PROTO_SPECIFIED)
                || proto->in_range(tuple, HOOK2MANIP(hooknum),
                            &rptr->min, &rptr->max))
               && !ip_nat_used_tuple(tuple, conntrack)) {
                 ret = 1;
                 goto clear_fulls;
           } else {
                 if (proto->unique_tuple(tuple, rptr,
                                  HOOK2MANIP(hooknum),
                                  conntrack)) {
                     /* Must be unique. */
                      IP_NF_ASSERT(!ip_nat_used_tuple(tuple,
                                             conntrack));
                      ret = 1;
                      goto clear_fulls;
                 } else if (HOOK2MANIP(hooknum) == IP_NAT_MANIP_DST) {
                      /* Try implicit source NAT; protocol
                                  may be able to play with ports to
                                   make it unique. */
                      struct ip_nat_range r
                            = { IP_NAT_RANGE_MAP_IPS,
                                tuple->src.ip, tuple->src.ip,
                                { 0 }, { 0 } };
                      DEBUGP("Trying implicit mapping\n");
                      if (proto->unique_tuple(tuple, &r,
                                       IP_NAT_MANIP_SRC,
                                       conntrack)) {
                            /* Must be unique. */
                            IP_NF_ASSERT(!ip_nat_used_tuple
                                       (tuple, conntrack));
                            ret = 1;
                            goto clear_fulls;
                      }
                 }
                 DEBUGP("Protocol can't get unique tuple %u.\n",
                        hooknum);
           }
           /* Eliminate that from range, and try again. */
           rptr->flags |= IP_NAT_RANGE_FULL;
           *tuple = *orig_tuple;
      }
      ret = 0;
 clear_fulls:
      /* Clear full flags. */
      IP_NF_ASSERT(mr->rangesize >= 1);
      for (i = 0; i < mr->rangesize; i++)
           mr->range[i].flags &= ~IP_NAT_RANGE_FULL;
      return ret;

}

 

nat模块之间相互依赖关系：