Вопрос или проблема
Я работал над улучшением производительности fail2ban и узнал, что слишком длительное блокирование может привести к накоплению правил, что негативно сказывается на производительности. Это заставило меня задуматься: «Существует ли конкретная идея о том, сколько правил для nftables считается ‘слишком много’?»
В настоящее время я использую firewalld с nftables как бэкенд и, возможно, 10-20 правил.
Однако несколько серверов специально предназначены для аудитории из определенных стран, и доступ к ним вне этих стран не должен быть возможен. Если я загружу базу данных IP-адресов стран (например, MaxMind) и затем создам список правил для всех CIDR для стран, не входящих в разрешенный список, то в итоге получу почти 17,000 правил.
С одной стороны, это много правил (ИМХО), но с другой стороны, из-за пределов указанных стран приходят только спам и попытки взлома (даже легитимные пользователи, путешествующие за границу, должны подключаться через VPN к США, прежде чем смогут получить доступ).
Может ли такой объем негативно повлиять на nftables? Я предполагаю, что воздействие зависит от объема, который нужно проверить, но я не нашел хорошего способа увидеть или измерить влияние правил и не хочу загружать тысячи правил, не зная заранее возможных последствий.
Я бы начал с изучения влияния большого количества правил на производительность
Алгоритм сопоставления правил: Nftables использует более эффективный алгоритм сопоставления правил по сравнению с предшественником iptables. Однако при очень большом количестве правил (например, 17,000) производительность может пострадать, так как каждый пакет должен проверяться с учетом правил до нахождения совпадения или достижения конца списка.
Производительность сервера и объем оперативной памяти играют значительную роль. Более мощное оборудование может более эффективно обрабатывать большое количество правил.
Как структурированы и организованы правила, также может влиять на производительность. Например, группировка подобных правил и минимизация числа цепочек может помочь улучшить производительность.
Как только мы это выяснили, сосредоточимся на наиболее важных моментах:
IP Sets: Вместо создания отдельных правил для каждого диапазона IP можно использовать ipsets для группировки IP-адресов или диапазонов. Это уменьшает количество правил и может значительно повысить производительность. Nftables поддерживает наборы, которые более эффективны для обработки большого количества IP-адресов.
nft add set ip filter allowed_countries { type ipv4_addr\; }
nft add rule ip filter input ip saddr @allowed_countries accept
Используйте такие инструменты, как nft monitor, чтобы увидеть, как применяются правила и есть ли какие-либо узкие места в производительности. Мониторинг использования ЦП и памяти при тестировании различных конфигураций правил может помочь определить оптимальную настройку.
Применяйте правила пакетами в не пиковые часы, чтобы уменьшить немедленную нагрузку на сервер.
Вот некоторые документы, где вы можете найти более полную информацию:
Официальная вики по nftables предоставляет исчерпывающую информацию о том, как работает nftables и как его оптимизировать.
Некоторые исследования и статьи обсуждают влияние на производительность nftables по сравнению с iptables и лучшие практики использования nftables.
Анализ производительности Nftables
Документация firewalld включает рекомендации и советы по управлению большим количеством правил фаерволов
Используя наборы и мониторя производительность, вы можете более эффективно управлять большим количеством правил фаервола с помощью nftables и избежать потенциальных проблем с производительностью.
Желаю удачи!
Ответ или решение
Вопрос, как количество правил в nftables может повлиять на производительность сервера, является важным для оптимизации работы сетевой инфраструктуры. Давайте разберемся в этом вопросе, опираясь на теорию, примеры и непосредственную реализацию на практике.
Теория
nftables представляет собой современный инструмент для фильтрации и обработки сетевых пакетов в системе Linux, который заменяет устаревший iptables. Одним из ключевых преимуществ nftables является более эффективный алгоритм сопоставления правил. В то время как iptables проверяет каждое правило линейно, nftables использует структуры данных, позволяющие быстрее обрабатывать пакеты.
Однако, даже с таким оптимизированным алгоритмом, большое количество правил — как в вашем случае, около 17,000 — может повлиять на производительность системы. Каждому пакету необходимо сопоставить себя с каждым из этих правил, пока не найдется подходящее или не достигнут конец списка. Таким образом, увеличение числа правил увеличивает объем вычислительной работы для каждого сетевого пакета.
Пример
Рассмотрим на примере: ваша задача — блокировка доступа из определенных стран, которая требует массивного списка правил. Скачивание полной базы данных, такой как MaxMind, приводит нас к созданию тысяч отдельных правил для каждой CIDR маски. Эффективность обработки подобных списков напрямую зависит от архитектуры сервера, в первую очередь его мощности и распределения памяти.
nftables включает в себя возможность использования сетов (ip sets), которые позволяют значительно сократить количество проверок, группируя IP-адреса или диапазоны IP в единый набор. Это может кардинально улучшить производительность. Пример команды:
nft add set ip filter allowed_countries { type ipv4_addr\; }
nft add rule ip filter input ip saddr @allowed_countries acceptПрименение
Оптимизация использования ресурсов:
-
Использование ip sets: Это мощный инструмент для оптимизации. При добавлении IP-адресов в один набор и сопоставлении его с правилом, вы не только сокращаете количество правил, но и ускоряете процесс сопоставления пакетов. Использование set-ов позволяет осуществлять эффективную группировку IP-адресов аналогично бинам в других структурах данных.
-
Мониторинг и тестирование: Инструмент
nft monitorможет помочь вам отслеживать, как правила применяются к пакетам. Этот мониторинг позволит идентифицировать узкие места в производительности системы. Проводите тестирование производительности в различных конфигурациях правил, чтобы найти наиболее оптимальные настройки. -
Технические характеристики оборудования: Убедитесь, что сервер обладает достаточной мощностью и объемом оперативной памяти. Если у вас есть возможность, подумайте об обновлении аппаратной платформы для более сложных закладок nftables.
-
Структурное упрощение: Приведение правил к минимально необходимому количеству цепочек может улучшить производительность. Группируйте подобные правила вместе.
-
Периодические обновления: Применяйте правила пачками во времена минимальной нагрузки на сервер, чтобы снизить мгновенную нагрузку.
Дополнительные ресурсы:
-
Официальная вики по nftables: Этот ресурс содержит полную информацию о том, как работать с nftables, включая его оптимизацию (https://wiki.nftables.org/wiki-nftables/index.php/Main_Page).
-
Документация firewalld: Рассматривает лучшие практики и советы по управлению большим количеством правил (https://firewalld.org/documentation/).
-
Анализ производительности: Несколько исследований показывают сравнительный анализ производительности nftables и iptables, а также предоставляют рекомендации по оптимизации.
Подводя итог, правильное использование современных возможностей nftables, таких как ip sets, а также мониторинг и совершенствование серверной инфраструктуры, позволяет эффективно управлять большим количеством правил без значительной потери в производительности. Важно проводить регулярное тестирование и следить за состоянием системы, чтобы достигать оптимального баланса между безопасностью и скоростью обработки трафика. Удачи в настройке вашей системы!