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Kernel-Log – Was 3.13 bringt (2): Netzwerk

| Thorsten Leemhuis

Der Kernel 3.13 enthält die neue Firewall-Infrastruktur Nftables, die mittelfristig Iptables und Co. ersetzen soll.

Die wohl größte Neuerungen des im Januar erwarteten Linux-Kernel 3.13 ist das Netzwerk-Paketfilter-Subsystem Nftables [1]. Mittelfristig soll diese Firewall-Technik die existierenden Paketfilter Iptables, Ip6tables, Arptables und Ebtables ablösen, bei denen die Unterstützung für IPv4, IPV6, ARP und Ethernet Bridging direkt im Kernel-Code steckt. Das Nftables-Subsystem hingegen ist protokollunabhängig, denn es ist im wesentlichen eine simple virtuelle Machine, bei der Bytecode die Filterarbeiten erledigt.

Dieser Bytecode wird durch Userspace-Software wie dem Nftables-Programm Nftables-Tool nft [2] erstellt und über ein Netlink-API [3] in den Kernel geladen. Statt im Kernel steckt die Unterstützung für IPv4 und Co. so in nft, das allerdings eine andere Syntax aufweist als iptables und ip6tables [4], die bislang zur Konfiguration von Linux-Firewalls dienen. Um Abwärtskompatibilität zu bieten [5] und den Übergang auf Nftables zu erleichtern, haben die Entwickler Varianten dieser beiden Programme [6] erstellt, die aus bestehen Filterregeln Bytecode für das Nftables-Subsystem generieren.

Entwicklungsstand

In der Nacht von Sonntag auf Montag hat Linus Torvalds die vier Vorabversion von Linux 3.13 veröffentlicht. In der Freigabe-Mail [7] zeigt er sich leicht ungehalten über die Vielzahl von Änderungen, die den RC4 verhältnismäßig groß gemacht haben.

Die Protokoll-Implementierung im Userspace soll die Wartung des Kernel-Codes erleichtern und einige Beschränkungen beseitigen, die mit dem bisherigen Ansatz nur schwer zu lösen waren. Dadurch soll mit Nftables etwa das Ändern von Filter-Regeln im Betrieb nicht nur zuverlässiger, sondern auch erheblich schneller funktionieren; das soll insbesondere für Firewalls mit einem großen Regelsatz von Vorteil sein.

Wie die bisherigen Paketfilter und deren Userland-Tools stammt auch Nftables von den Entwicklern des Netfilter-Projekts [8]. Die Integration in den Kernel [9] wurde maßgeblich von Pablo Neira Ayuso vorangetrieben; er hat bei seiner Arbeit auf Code von Patrick McHardy zurück gegriffen, der Nftables 2009 gestartet hat [10]. Es konkurrierte eine Weile mit Xtables2 [11], dessen Entwicklung allerdings eingestellt wurde [12], als sich abzeichnete, dass Nftables mehr Unterstützer hatte.

Weitere Details zu Nftables liefert dessen Homepage [13] und ein LWN.net-Artikel [14]. Einen anderen Blick liefern Präsentationsfolien und Videoaufzeichnung [15] eines Nftables-Vortrags, den Netfilter-Entwickler Eric Leblond vor wenigen Monaten gegeben hat. Von ihm stammt auch das "nftables quick howto [16]", das die Grundfunktionen von Nftables erläutert.

Der Netzwerk-Stack von Linux 3.13 nutzt nun standardmäßig [17] TCP Fast Open (TFO). Die TCP-Erweiterung [18], die den HTTP-Verbindungsaufbau beschleunigen [19] kann und beim IETF noch Draft-Status [20] hat, wird Client-seitig seit Linux 3.6 unterstützt [21]; der Server-Code folgte bei 3.7 [22]. Auch Chromium und der von ihm abgeleitete Browser Chrome beherrschen die TCP-Erweiterung.

Der Tg3-Treiber unterstützt jetzt die Broadcoms Tigon3-Chips 57764, 57765, 57787, 57782 und 57786 [23]. Linux 3.11 spricht auch Intels WLAN-Module der Serie Wireless N 7265 [24].

Der Linux-Kernel 3.13 beherrscht [25] das Protokoll High-availability Seamless Redundancy (HSR) [26], mit dem sich ein hochverfügbare Netzwerk-Verbindung einrichten lässt, und bietet IPsec Virtual Tunnel Interfaces (VTI), die die Datenströme via IPv6 tunneln [27].

Ipset unterstützt nun Netzwerk-Namespaces [28]; zudem kann es die Parameter von Netzwerken mit IPv4- und IPv6-Adressen als Paar speichern (1 [29], 2 [30]).

Der Kernel-Code für Near field communication (NFC) beherrscht jetzt nicht nur NFC-A-Übertragungen mit 106 Kbit/s [31], sondern auch das im Zahlungsverkehr genutzte Secure Element IO API [32].

Über die neue Socket-Option SO_MAX_PACING_RATE [33] können Anwendungen das Tempo vorgeben, mit der der Kernel die Daten überträgt; das funktioniert allerdings nur mit dem bei Linux 3.12 intergrierten Fair Queue (FQ) Packet Scheduler [34].

Die über das Userspace-Werkzeug tc ("Traffic Control") konfigurierte Kernel-Infrastruktur zur Regelung des Netzwerkverkehrs kann Pakete jetzt [35] mit Hilfe des Berkeley Packet Filter und seinem Just in Time Compiler klassifizieren, die Linux seit 3.0 mitbringt [36]; das soll flexibler sein als mit dem weiterhin unterstützten "ematch".

Einige weitere Änderungen finden Sie auf der nächsten Seite oder über die drei Merge-Commits, mit denen die wesentlichsten Neuerungen am Netzwerkcode zum Kernel stießen (1 [37], 2 [38], 3 [39]).

Die folgenden Links führen zu einigen kleineren, aber keineswegs unbedeutende Änderungen:

Ein "C" im Bereich "[  ]" kennzeichnet Commits mit Änderungen an Kconfig-Dateien, welche die Konfigurationsoptionen samt der zugehörigen Hilfetexte enthalten. Mit "I" ausgezeichneten Patches rüsten neue PCI- oder USB-IDs nach; jene mit "D" verändern die dem Kernel beiliegende Dokumentation; Commits mit "N" legen neue Dateien an. Die Zahl vermittelt einen groben Eindruck zur Größe des Patches: Eine "1" kennzeichnet Patches, die inklusive Kommentar zwischen 10 und 20 KByte groß sind; Patches mit einer "9" sind 90 KByte oder größer.

Die "Was Linux 3.13 bringt"-Serie

Das Kernel-Log [170] kann bereits jetzt einen Überblick über die wichtigsten Neuerungen der Linux-Version 3.13 geben, da alle größeren Änderungen bereits in den ersten drei Entwicklungswochen integriert wurden; das im Januar erwartete Linux 3.13 befindet sich seit dem in der Stabilisierungsphase [171], in der die Kernel-Hacker [172] nur selten größere Umbauten vornehmen.

Über einige der Neuerungen von Linux 3.13 hat das Kernel-Log bereits im Rahmen der Artikelserie "Was 3.13 bringt" berichtet:

  1. Dateisysteme & Storage [173]

In den kommenden Wochen erscheinen noch Artikel zu den Änderungen an Infrastruktur und Treibern.

Weitere Hintergründe und Informationen rund um Entwicklungen im Linux-Kernel und dessen Umfeld finden sich in den vorangegangenen Kernel-Logs [174] auf heise open. Neue Ausgaben des Kernel-Logs [175] werden auf dem Twitter-Konto "@kernellog" [176] erwähnt. (thl [177])


URL dieses Artikels:
https://www.heise.de/-2066673

Links in diesem Artikel:
[1] http://netfilter.org/projects/nftables/
[2] http://git.netfilter.org/nftables/
[3] http://git.kernel.org/linus/20a69341f2d00cd042e81c82289fba8a13c05a25
[4] http://www.netfilter.org/projects/iptables/
[5] http://article.gmane.org/gmane.comp.security.firewalls.netfilter.devel/44685
[6] http://git.netfilter.org/iptables-nftables/
[7] http://article.gmane.org/gmane.linux.kernel/1614594
[8] http://www.netfilter.org/projects/iptables/
[9] http://git.kernel.org/linus/96518518cc417bb0a8c80b9fb736202e28acdf96
[10] http://lwn.net/Articles/324989/
[11] http://lwn.net/Articles/531752/
[12] http://lwn.net/Articles/564280/
[13] http://netfilter.org/projects/nftables/
[14] http://lwn.net/Articles/564095/
[15] https://home.regit.org/2013/09/talk-about-nftables-at-kernel-recipes-2013/
[16] https://home.regit.org/netfilter-en/nftables-quick-howto/
[17] http://git.kernel.org/linus/0d41cca490c274352211efac50e9598d39a9dc80
[18] http://en.wikipedia.org/wiki/TCP_Fast_Open
[19] http://lwn.net/Articles/508865/
[20] https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-tcpm-fastopen-03
[21] https://www.heise.de/hintergrund/Kernel-Log-Was-3-6-bringt-2-Netzwerk-1697525.html
[22] https://www.heise.de/hintergrund/Kernel-Log-Was-3-7-bringt-2-Netzwerk-1751471.html
[23] http://git.kernel.org/linus/68273712a19e9107a498a371532b3b3eb6dbb14c
[24] http://git.kernel.org/linus/c4aee085c0c0079cdb45f68bf63cb930a1932783
[25] http://git.kernel.org/linus/f421436a591d34fa5279b54a96ac07d70250cc8d
[26] http://en.wikipedia.org/wiki/High-availability_Seamless_Redundancy
[27] http://git.kernel.org/linus/ed1efb2aefbbc6f5a3da5b42158bfb753ba6fe82
[28] http://git.kernel.org/linus/1785e8f473082aa60d62c7165856cf6484077b99
[29] http://git.kernel.org/linus/ea53ac5b630e813aec20c7cdcfe511daca70dee4
[30] http://git.kernel.org/linus/7c3ad056ef79fd10f5f111c807ccbd9fa9068c7f
[31] http://git.kernel.org/linus/2c66daecc4092e6049673c281b2e6f0d5e59a94c
[32] http://git.kernel.org/linus/72b70b6ec4fa7da86a3ac0aacee699b18d94fc3b
[33] http://git.kernel.org/linus/62748f32d501f5d3712a7c372bbb92abc7c62bc7
[34] https://www.heise.de/hintergrund/Kernel-Log-Was-3-12-bringt-2-Netzwerk-1977964.html
[35] http://git.kernel.org/linus/7d1d65cb84e1cfacba3f54c5934194785259e0d8
[36] https://www.heise.de/hintergrund/Kernel-Log-Was-3-0-bringt-1-Netzwerk-1257064.html
[37] http://git.kernel.org/linus/42a2d923cc349583ebf6fdd52a7d35e1c2f7e6bd
[38] http://git.kernel.org/linus/1ee2dcc2245340cf4ac94b99c4d00efbeba61824
[39] http://git.kernel.org/linus/d2c2ad54c485e7ebca5c0b7e4a7b2c56103fda38
[40] http://git.kernel.org/linus/42a2d923cc349583ebf6fdd52a7d35e1c2f7e6bd
[41] http://git.kernel.org/linus/1ee2dcc2245340cf4ac94b99c4d00efbeba61824
[42] http://git.kernel.org/linus/d2c2ad54c485e7ebca5c0b7e4a7b2c56103fda38
[43] http://git.kernel.org/linus/23424c0d316941f30cd953fcbff7082044228487
[44] http://git.kernel.org/linus/23500189d7e03a071f0746f43f2cce875a62c91c
[45] http://git.kernel.org/linus/2cc8689028cd077e3e9cb9a192b1bb524fe38935
[46] http://git.kernel.org/linus/2c66daecc4092e6049673c281b2e6f0d5e59a94c
[47] http://git.kernel.org/linus/8c0695e4998dd268ff2a05951961247b7e015651
[48] http://git.kernel.org/linus/7d0911c02fa2a448a28d7844d2a0c439ff8397b1
[49] http://git.kernel.org/linus/1c7a4c24fbfd99442cc6e14dc80fcb00f118e8b8
[50] http://git.kernel.org/linus/59ee2361c9248f07846f7a6e585768dcce18fb16
[51] http://git.kernel.org/linus/72b70b6ec4fa7da86a3ac0aacee699b18d94fc3b
[52] http://git.kernel.org/linus/4b10884eb428c243ae2070a539612e645f3d9b93
[53] http://git.kernel.org/linus/562d4d59b8a1d5f3ca75115d6ac10c7b7bc68c06
[54] http://git.kernel.org/linus/5ce3f32b5264b337bfd13a780452a17705307725
[55] http://git.kernel.org/linus/7227c0216d2f879d548e8028dc0298a6156ae633
[56] http://git.kernel.org/linus/12465fb8338fedddc20464fdc5b1fcbc1971bc3a
[57] http://git.kernel.org/linus/73958329ea1fe0dc149b51e5d8703015f65a03e0
[58] http://git.kernel.org/linus/51b2f451b50faa63fa5b32f4b7309878be235095
[59] http://git.kernel.org/linus/2a94fe48f32ccf7321450a2cc07f2b724a444e5b
[60] http://git.kernel.org/linus/1bbdceef1e535add893bf71d7b7ab102e4eb69eb
[61] http://git.kernel.org/linus/b23a002fc6f0c19846ee0382f019429af54a27e9
[62] http://git.kernel.org/linus/cb32f511a70be8967ac9025cf49c44324ced9a39
[63] http://git.kernel.org/linus/ed1efb2aefbbc6f5a3da5b42158bfb753ba6fe82
[64] http://git.kernel.org/linus/5d9efa7ee99eed58388f186c13cf2e2a87e9ceb4
[65] http://git.kernel.org/linus/61c1db7fae21ed33c614356a43bf6580c5e53118
[66] http://git.kernel.org/linus/b1190570b451fb9fd77be8c115fcdb418c5108a5
[67] http://git.kernel.org/linus/f421436a591d34fa5279b54a96ac07d70250cc8d
[68] http://git.kernel.org/linus/c2efef747d90c412d65752b3698bf8a9e98ddb8a
[69] http://git.kernel.org/linus/06ae4f848fe69ebd3c3a00d2ecbb8af22fb75418
[70] http://git.kernel.org/linus/a6cc0cfa72e0b6d9f2c8fd858aacc32313c4f272
[71] http://git.kernel.org/linus/2f268f129c2d1a05d297fe3ee34d393f862d2b22
[72] http://git.kernel.org/linus/74d332c13b2148ae934ea94dac1745ae92efe8e5
[73] http://git.kernel.org/linus/41c47d8cfd685cae6b08f9300fef12e602609b26
[74] http://git.kernel.org/linus/66415cf8a1b99d101317f5aa08574b1ec8832672
[75] http://git.kernel.org/linus/62748f32d501f5d3712a7c372bbb92abc7c62bc7
[76] http://git.kernel.org/linus/a48e42920ff38bc90bbf75143fff4555723d4540
[77] http://git.kernel.org/linus/7d1d65cb84e1cfacba3f54c5934194785259e0d8
[78] http://git.kernel.org/linus/1785e8f473082aa60d62c7165856cf6484077b99
[79] http://git.kernel.org/linus/96518518cc417bb0a8c80b9fb736202e28acdf96
[80] http://git.kernel.org/linus/46413825a7e697109028738eede2191900ec848f
[81] http://git.kernel.org/linus/f2020b27be94222eb25c39ff46eb9917cb92897b
[82] http://git.kernel.org/linus/ea53ac5b630e813aec20c7cdcfe511daca70dee4
[83] http://git.kernel.org/linus/7c3ad056ef79fd10f5f111c807ccbd9fa9068c7f
[84] http://git.kernel.org/linus/03c8b234e61a9a3aab8d970b3bf681934ecfe443
[85] http://git.kernel.org/linus/5e04c0c38c90f1f11a0e87800e4c22d4aba1d733
[86] http://git.kernel.org/linus/a04d8b6bd9113f3e7f0c216dcaa3c1ad498f2a96
[87] http://git.kernel.org/linus/68b63f08d22f23161c43cd2417104aa213ff877f
[88] http://git.kernel.org/linus/fda75c6d9e31a901e25b922e86c8fd505c899873
[89] http://git.kernel.org/linus/60b0fe372499f66e0c965dc0594320438a3b711c
[90] http://git.kernel.org/linus/eb31628e37a0a4e01fffd79dcc7f815d2357f53a
[91] http://git.kernel.org/linus/ed683f138b3dbc8a5e878e24a0bfa0bb61043a09
[92] http://git.kernel.org/linus/0ca743a5599199152a31a7146b83213c786c2eb2
[93] http://git.kernel.org/linus/5e94846686d027a4c8ecc5d9d52b18036d3e8f7a
[94] http://git.kernel.org/linus/20a69341f2d00cd042e81c82289fba8a13c05a25
[95] http://git.kernel.org/linus/cb7dbfd0390c9e244339f3270fe8649568241812
[96] http://git.kernel.org/linus/9ddf63235749a9efa1fad2eeb74be2ee9b580f8d
[97] http://git.kernel.org/linus/b5bc89bfa0b46de37754610f46c0ef4e2280edb4
[98] http://git.kernel.org/linus/0628b123c96d126e617beb3b4fd63b874d0e4f17
[99] http://git.kernel.org/linus/c29b72e02573b8fe5e6cae5d192a6a4772e7bbd6
[100] http://git.kernel.org/linus/3cdb35b074142c915a463c535839886ae08fdfd4
[101] http://git.kernel.org/linus/5eb26b156e29eadcc21f73fb5d14497f0db24b86
[102] http://git.kernel.org/linus/b0db7b0c21a014d01be1018db68e78ebf7d4f0d7
[103] http://git.kernel.org/linus/a6a9c0f1bf5a9a5faa605773ea75e0b93c3ab108
[104] http://git.kernel.org/linus/05dbc7b59481ca891bbcfe6799a562d48159fbf7
[105] http://git.kernel.org/linus/0d41cca490c274352211efac50e9598d39a9dc80
[106] http://git.kernel.org/linus/b0983d3c9b132c33b6fb2e28d157a1edc18a173c
[107] http://git.kernel.org/linus/9f9843a751d0a2057f9f3d313886e7e5e6ebaac9
[108] http://git.kernel.org/linus/6ae705323b716ea7a8cc26bee79176398a9b2e89
[109] http://git.kernel.org/linus/222e83d2e0aecb6a5e8d42b1a8d51332a1eba960
[110] http://git.kernel.org/linus/98e09386c0ef4dfd48af7ba60ff908f0d525cdee
[111] http://git.kernel.org/linus/4babbaa8a1ecf1cb76de5e1635417c7472190ef5
[112] http://git.kernel.org/linus/421b3885bf6d56391297844f43fb7154a6396e12
[113] http://git.kernel.org/linus/82d8189826d54740607e6a240e602850ef62a07d
[114] http://git.kernel.org/linus/e6cd988c27bb5918630db67b3526c9e78e786818
[115] http://git.kernel.org/linus/5055544e96ca2ef8a0b62e7ea3c21460698d43ef
[116] http://git.kernel.org/linus/49a467b4f607245d44d21627999ab75abe2c7f8b
[117] http://git.kernel.org/linus/2e3bd6a40865a7da486eaa36bb52a781bd70f5a1
[118] http://git.kernel.org/linus/5892cd135e166c425c992c437a2944534b663a24
[119] http://git.kernel.org/linus/2a47fa45d4dfbc54659d28de311a1f764b296a3c
[120] http://git.kernel.org/linus/dd9589c7c00ab41e49d972dc9a01fcac7dc39961
[121] http://git.kernel.org/linus/167f76a87743dfaf1fec954db5233715ddad49ef
[122] http://git.kernel.org/linus/18afc102fdcb95d6c7d57f2967a06f2f8fe3ba4c
[123] http://git.kernel.org/linus/a45adbe8d35247a5911c8ee05e4154089cda6872
[124] http://git.kernel.org/linus/dfa50be95cc2c42d243c33433a5ff977177a3236
[125] http://git.kernel.org/linus/68273712a19e9107a498a371532b3b3eb6dbb14c
[126] http://git.kernel.org/linus/146c8a77d27bcbd7722120f70f51e3b287205d0a
[127] http://git.kernel.org/linus/82cada22a0bbec6a7afb573ef5fb6c512aaa2739
[128] http://git.kernel.org/linus/38e05a0e5267ff3a433f3b83ec1c18a93722e9d5
[129] http://git.kernel.org/linus/961d4c38961a0f61e43edbb1fb579f28475a88bd
[130] http://git.kernel.org/linus/1a222435a1b0ed2f87f4752abdf03065b574dfac
[131] http://git.kernel.org/linus/b3effe61a1a3b8f20fa4b4d30c4390a6b81a6fc2
[132] http://git.kernel.org/linus/ce42870efbf186523c2998478a444254fc280956
[133] http://git.kernel.org/linus/bf7c756c5d653a63c9bbef4686ae57efcfdaee3d
[134] http://git.kernel.org/linus/6d5228fe20e42339425bbe8e7600b0c8ca4c943d
[135] http://git.kernel.org/linus/f96bd2ad2259dc5d94fddffe37c668017209712b
[136] http://git.kernel.org/linus/1823a4212b04dd210f45eb0392af80d8a30fd593
[137] http://git.kernel.org/linus/89f927af7f3389e20c8ad24abfb3d1369f3ffc10
[138] http://git.kernel.org/linus/94e7876daa4396d7a997d57dfcceaab6851bd017
[139] http://git.kernel.org/linus/610bfc6bc99bc83680d190ebc69359a05fc7f605
[140] http://git.kernel.org/linus/5d2c05b213377694a2aa8ce1ed9b23f7c39b0569
[141] http://git.kernel.org/linus/90f4435da43191025712fdcf6b0dc09c018456e9
[142] http://git.kernel.org/linus/b8cbd81d0944cd2dc097b2b4ae8adaf639c5b4df
[143] http://git.kernel.org/linus/9f4980e68b4b72e6a4d7caadfacc54260d05ebf6
[144] http://git.kernel.org/linus/b9f54bd03fecab53ab57e0850350359b27a6e117
[145] http://git.kernel.org/linus/7a6afab1de8526d1d6347fc33a7957ea3015ad82
[146] http://git.kernel.org/linus/fe0401582ed4f4ba385b191a7aa1d5984fed81ed
[147] http://git.kernel.org/linus/7d9b3589dfea43fb49ebc13205b5feadc4e364d7
[148] http://git.kernel.org/linus/c4aee085c0c0079cdb45f68bf63cb930a1932783
[149] http://git.kernel.org/linus/64b928c4e2898dea07d5850a0708dceeb118fa3b
[150] http://git.kernel.org/linus/5023d96616a1faf46656f8bb5545387d7cca9026
[151] http://git.kernel.org/linus/507cadf262fe67cd71e02247b240706be12f1042
[152] http://git.kernel.org/linus/f7fc598931766a0609f33de249c17c067737425e
[153] http://git.kernel.org/linus/d310e4059fe39cf7669801173d25dc9da29eb05e
[154] http://git.kernel.org/linus/35a000b7c1bbd81631097539567f24a272a2fa0f
[155] http://git.kernel.org/linus/e2d6f4e71dc76c815434234cb58c410871888e53
[156] http://git.kernel.org/linus/cd7760e62c2ac8581f050b2d36501d1a60beaf83
[157] http://git.kernel.org/linus/8e8d347da7613d0315295e730f2eecf9fe6f36ba
[158] http://git.kernel.org/linus/687da132234feb70748df04a007bc1820f392254
[159] http://git.kernel.org/linus/7ec7c4a9a686c608315739ab6a2b0527a240883c
[160] http://git.kernel.org/linus/8f2535b92d685c68db4bc699dd78462a646f6ef9
[161] http://git.kernel.org/linus/5336fa88e8ac6b666a3db9902a4797d94d86a702
[162] http://git.kernel.org/linus/3b9b74baa1af2952d719735b4a4a34706a593948
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[170] http://www.heise.de/glossar/entry/Kernel-Log-397909.html
[171] https://www.heise.de/glossar/entry/Entwicklungszyklus-des-Linux-Kernels-397915.html
[172] http://www.heise.de/glossar/entry/Kernel-Hacker-397919.html
[173] https://www.heise.de/hintergrund/Kernel-Log-Was-3-12-bringt-1-Dateisysteme-Storage-2062929.html
[174] https://www.heise.de/thema/Kernel_Log
[175] http://www.heise.de/glossar/entry/Kernel-Log-397909.html
[176] http://twitter.com/kernellog
[177] mailto:thl@ct.de