В экспериментальную ветку linux-next, на базе которой будет формироваться ядро Linux 3.13, принят код Nftables, новой реализации пакетного фильтра, идущего на смену iptables. Nftables отличается существенным пересмотром организации процесса обработки правил фильтрации пакетов, новым синтаксисом правил, унификацией интерфейсов iptables/ip6tables/arptables/ebtables и сокращением кода, выполняемого на уровне ядра.
Ключевой особенностью Nftables является идеи близкой к реализации в BPF (Berkeley Packet Filters) - правила фильтрации компилируются в пространстве пользователя в байткод и передаются в ядро через API Netlink, после чего выполняются с использованием конечного автомата (pseudo-state machine) для принятия решения по дальнейшим действиям с пакетом. В качестве базовых блоков по-прежнему используются компоненты инфраструктуры Netfilter, в том числе существующие хуки, система отслеживания состояния соединений, компоненты организации очередей обработки и подсистема ведения лога.
Выполнение правил с использованием конечного автомата вместо применения логики сопоставления позволяет сократить размер кода фильтрации, работающего на уровне ядра и вынести все функции разбора правил и логики работы с протоколами в пространство пользователя. Кроме того, появляется возможность унифицировать работу с различными видами протоколов в едином наборе псевдокода, без необходимости поддержания в ядре отдельных расширений фильтрации для IPv4, IPv6, ARP и сетевых мостов. При необходимости поддержки фильтрации нового протокола, все изменения могут быть внесены на уровне пользователя без обновления кода ядра.
Все операции по определению условий и связанных с ними действий выполняются на уровне пользователя, в ядре производится только базовый набор операций, таких как чтение данных из пакета, сравнение данных и т.п. Присутствует поддержка словарного маппинга и поиска по наборам правил (sets), работа которых реализована через хеши и rb-деревья. При этом элементы наборов могут быть заданы в виде диапазонов значений (можно определять подсети).
Для взаимодействия с кодом, работающим на уровне ядра, предлагается специальная связующая интерфейсная библиотека libnl, и построенный поверх неё фронтэнд, работающий на уровне пользователя. Для формирования правил фильтрации в nftables подготовлена утилита nft, которая проверяет корректность правил и транслирует их в байткод. Правила могут добавляться не только инкрементально, но и загружаться целиком из файла на диске.
Новый синтаксис правилв корне не похож на iptables и отличается использованием иерархических блочных структур вместо линейной схемы. Язык классификации правил основан на реальной грамматике, при обработке которой используется сгенерированный в bison парсер. Для обеспечения обратной совместимости с линейными правилами предоставляется специальная прослойка, позволяющая использовать iptables/ip6tables поверх инфраструктуры Nftables. Тем не менее, представленный для ядра 3.13 код, предусматривает сосуществование старой и новой подсистем, так как Nftables ещё требует доработки и тестирования.
