一.概念

典型的防火墙设置有两个网卡:一个流入,一个流出。iptables读取流入和流出数据包的报头,将它们与规则集(Ruleset)相比较,将可接受的数据包从一个网卡转发至另一个网卡,对被拒绝的数据包,可以丢弃或按照所定义的方式来处理。

通过向防火墙提供有关对来自某个源地址、到某个目的地或具有特定协议类型的信息包要做些什么的指令,规则控制信息包的过滤。通过使用iptables系统提供的特殊命令iptables建立这些规则,并将其添加到内核空间特定信息包过滤表内的链中。关于添加、去除、编辑规则的命令,一般语法如下:

iptables [-t table] command [match] [target]

1.表(table

[-t table]选项允许使用标准表之外的任何表。表是包含仅处理特定类型信息包的规则和链的信息包过滤表。有三个可用的表选项:filternatmangle。该选项不是必需的,如果未指定,则filter作为缺省表。

 

 

 

2.命令(command

command部分是iptables命令最重要的部分。它告诉iptables命令要做什么,例如插入规则、将规则添加到链的末尾或删除规则。

       -N:new新建
       -x:删除一条
       -F:flush
    -z :zero
       -P:policy
       -E:重命名

3.匹配match

iptables命令的可选match部分指定信息包与规则匹配所应具有的特征(如源地址、目的地址、协议等)。匹配分为通用匹配和特定于协议的匹配两大类。这里将介绍可用于采用任何协议的信息包的通用匹配:

基本匹配:
    -s,--src,--source:匹配数据包的源地址
    -d,--dst,--destinnation:匹配数据包的目标地址
    -i:指定数据包的流入接口
    -o:指定数据包的流出接口
    -p:协议匹配(tcp,udp,icmp)
扩展匹配:
    隐含扩展:
      -p tcp
         --sport源端口
         --dport目的端口
         --tcp-flags  标志位 ,匹配数据包类型SYN,ACK,RST,FIN,URG,PSH,ALL,NONE
         --syn
      -p udp
         --sport
         --dport
      -p icmp
          --icmp-type  echo-request,8        echo-reply,0

    显示扩展:
     -m state --state:对数据包状态规则检测
     NEW,ESTABLISHED,RELATED,INVALID(无法识别的)
    
     -m multiport --sports 22,80,90(指定多个源端口,中间用“,”隔开,最多15个)
                  --dports           指定多个目标端口
                  --ports
     -m conlimit(并发连接数)
        --cornlimit-above 5 (超过5个)
       ! --cornlimit-above 5(少于5个)
     -m string (基于字符串匹配)
       --algo(kmp|bm)
       --string pattern
     -m time
        --timestart 07:10 --timestop 23:59:59

4.目标(target

 

 

目标是由规则指定的操作,对与那些规则匹配的信息包执行这些操作。除了允许用户定义的目标之外,还有许多可用的目标选项:

-j  ACCEPT:当信息包与具有ACCEPT目标的规则完全匹配时,会被接受。
    DROP:当信息包与具有DROP目标的规则完全匹配时回忆阻塞该信息包,并不做任何处理
    

    REJECT:该目标工作方式与DROP相同,但对数据包不会直接丢弃,而是将错误信息返回。

二.实例

1.查看规则

要查看系统中现有的iptables规划集,可以运行以下命令:

iptables --list

 

 

2.增加规则

本例中的规则将会阻止来自某一特定IP范围内的数据包,因为该IP地址范围被管理员怀疑有大量恶意***者在活动:

# iptables -t filter -A INPUT -s 123.456.789.0/24 -j DROP

也可以很轻易地阻止所有流向***者IP地址的数据包,该命令稍有不同:

# iptables -t filter -A OUTPUT -d 123.456.789.0/24 -j DROP

注意这里的A选项,如前所述,使用它说明是给现有的链添加规则。

3.删除规则

网络上的恶意***者总是在变化的,因此需要不断改变IP。假设一个网上***者转移到新的IP地址,而其老的IP地址被分配给一些清白的用户,那么这时这些用户的数据包将无法通过你的网络。这种情况下,可以使用带-D选项的命令来删除现有的规则:

# iptables -t filter -D OUTPUT -d 123.456.789.0/24 -j DROP

4.缺省的策略

创建一个具有很好灵活性、可以抵御各种意外事件的规则需要大量的时间。对于那些没有时间这样做的人,最基本的原则是先拒绝所有的数据包,然后再允许需要的。下面来为每一个链设置缺省的规则:

# iptables -P INPUT DROP

# iptables -P FORWARD DROP

# iptables -P OUTPUT ACCEPT

这里选项-P用于设置链的策略,只有三个内建的链才有策略。这些策略可以让信息毫无限制地流出,但不允许信息流入。很多时候需要接收外部信息,则可使用以下命令:

# iptables -t filter -A INPUT -s 123.456.789.0/24 -j ACCEPT

 

三、 iptables使用实例

 

 

 

 

 

首先让我们看一下服务器/客户机的交互原理。服务器提供某特定功能的服务总是由特定的后台程序提供的。在TCP/IP网络中,常常把这个特定的服务绑定到特定的TCPUDP端口。之后,该后台程序就不断地监听(listen)该端口,一旦接收到符合条件的客户端请求,该服务进行TCP握手后就同客户端建立一个连接,响应客户请求。与此同时,再产生一个该绑定的拷贝,继续监听客户端的请求。

举一个具体的例子:假设网络中有一台服务器A(IP地址为1.1.1.1)提供WWW服务,另有客户机B(2.2.2.2)C(3.3.3.3)。首先,服务器A运行提供WWW服务的后台程序(比如Apache)并且把该服务绑定到端口80,也就是说,在端口80进行监听。当B发起一个连接请求时,B将打开一个大于1024的连接端口(1024内为已定义端口),假设为1037A在接收到请求后,用80端口与B建立连接以响应B的请求,同时产生一个80端口绑定的拷贝,继续监听客户端的请求。假如A又接收到C的连接请求(设连接请求端口为1071),则A在与C建立连接的同时又产生一个80端口绑定的拷贝继续监听客户端的请求。如下所示,因为系统是以源地址、源端口、目的地址、目的端口来标识一个连接的,所以在这里每个连接都是唯一的。

服务器 客户端

连接1a.b.c.1:80 <=> a.b.c.4:1037

连接2a.b.c.1:80 <=> a.b.c.7:1071

每一种特定的服务都有自己特定的端口,一般说来小于1024的端口多为保留端口,或者说是已定义端口,低端口分配给众所周知的服务(如WWWFTP等等),从5121024的端口通常保留给特殊的UNIX TCP/IP应用程序,具体情况请参考/etc/services文件或RFC1700

假设网络环境如下:某一单位,租用DDN专线上网,网络拓扑如下:

+--------------+

| 内部网段 | eth1+--------+eth0 DDN

| +------------|firewall|<===============>Internet

| 198.168.80.0 | +--------+

+--------------+

eth0: 198.199.37.254

eth1: 198.168.80.254

以上的IP地址都是Internet上真实的IP,故没有用到IP欺骗。并且,我们假设在内部网中存在以下服务器:

www服务器:www.yourdomain.com 198.168.80.11

ftp服务器:ftp.yourdomain.com 198.168.80.12

email服务器:mail.yourdomain.com 198.168.80.13

下面我们将用iptables一步一步地来建立我们的包过滤防火墙,需要说明的是,在这个例子中,我们主要是对内部的各种服务器提供保护。

1. /etc/rc.d/目录下用touch命令建立firewall文件,执行chmod u+x firewll以更改文件属性,编辑/etc/rc.d/rc.local文件,在末尾加上 /etc/rc.d/firewall 以确保开机时能自动执行该脚本。

2. 刷新所有的链的规则

#!/bin/sh

echo "Starting iptables rules..."

#Refresh all chains

/sbin/iptables -F

3. 我们将首先禁止转发任何包,然后再一步步设置允许通过的包。

所以首先设置防火墙FORWARD链的策略为DROP

/sbin/iptables -P FORWARD DROP

4.设置关于服务器的包过虑规则:

在这里需要注意的是,服务器/客户机交互是有来有往的,也就是说是双向的,所以我们不仅仅要设置数据包出去的规则,还要设置数据包返回的规则,我们先建立针对来自Internet数据包的过虑规则。

WWW服务:服务端口为80,采用tcpudp协议。规则为:eth0=>允许目的为内部网WWW服务器的包。

Define HTTP packets

#Allow www request packets from Internet clients to www servers

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d 198.168.80.11 --dport www -i eth0 -j ACCEPT

FTP服务:FTP服务有点特别,因为需要两个端口,因为FTP有命令通道和数据通道。其中命令端口为21,数据端口为20,并且有主动和消极两种服务模式,其消极模式连接过程为:FTP客户端首先向FTP服务器发起连接请求,三步握手后建立命令通道,然后由FTP服务器请求建立数据通道,成功后开始传输数据,现在大多数FTP客户端均支持消极模式,因为这种模式可以提高安全性。FTP服务采用tcp协议。规则为:eth0=>仅允许目的为内部网ftp服务器的包。

Define FTP packets

#Allow ftp request packets from Internet clients to Intranet ftp server

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d 198.168.80.12 --dport ftp -i eth0 -j ACCEPT

EMAIL服务:包含两个协议,一是smtp,一是pop3。出于安全性考虑,通常只提供对内的pop3服务,所以在这里我们只考虑针对smtp的安全性问题。smtp端口为21,采用tcp协议。eth0=>仅允许目的为email服务器的smtp请求。

Define smtp packets

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d 198.168.80.13 --dport smtp -i eth0 -j ACCEPT

5. 设置针对Intranet客户的过虑规则:

在本例中我们的防火墙位于网关的位置,所以我们主要是防止来自Internet的***,不能防止来自Intranet的***。假如我们的服务器都是基于linux的,也可以在每一部服务器上设置相关的过虑规则来防止来自Intranet的***。对于InternetIntranet客户的返回包,我们定义如下规则。

Define packets from Internet server to Intranet

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -s 0/0 --sport ftp-data -d 198.168.80.0/24 -i eth0 -j ACCEPT

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d 198.168.80.0/24 ! -syn -i eth0 -j ACCEPT

/sbin/iptables -A FORWARD -p udp -d 198.168.80.0/24 -i eth0 -j ACCEPT

说明:第一条允许Intranet客户采用消极模式访问InternetFTP服务器;第二条接收来自Internet的非连接请求tcp包;最后一条接收所有udp包,主要是针对oicq等使用udp的服务。

6. 接受来自整个Intranet的数据包过虑,我们定义如下规则:

Define packets from Internet server to Intranet server

/sbin/iptables -A FORWARD -s 198.168.80.0/24 -i eth1 -j ACCEPT

7. 处理ip碎片

我们接受所有的ip碎片,但采用limit匹配扩展对其单位时间可以通过的ip碎片数量进行限制,以防止ip碎片***。

Define fregment rule

/sbin/iptables -A FORWARD -f -m limit --limit 100/s --limit-burst 100 -j ACCEPT

说明:对不管来自哪里的ip碎片都进行限制,允许每秒通过100ip碎片,该限制触发的条件是100ip碎片。

8. 设置icmp包过滤

icmp包通常用于网络测试等,故允许所有的icmp包通过。但是***常常采用icmp进行***,如ping of death等,所以我们采用limit匹配扩展加以限制:

Define icmp rule

/sbin/iptables -A FORWARD -p icmp -m limit --limit 1/s --limit-burst 10 -j ACCEPT

说明:对不管来自哪里的icmp包都进行限制,允许每秒通过一个包,该限制触发的条件是10个包。

通过以上个步骤,我们建立了一个相对完整的防火墙。只对外开放了有限的几个端口,同时提供了客户对Internet的无缝访问,并且对ip碎片***和icmpping of death提供了有效的防护手段。以下是完整的脚本文件内容,希望通过这个实例能是对iptables的用法有所了解:

#!/bin/sh

echo "Starting iptables rules..."

#Refresh all chains

/sbin/iptables -F

Define HTTP packets

#Allow www request packets from Internet clients to www servers

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d 198.168.80.11 --dport www -i eth0 -j ACCEPT

Define FTP packets

#Allow ftp request packets from Internet clients to Intranet ftp server

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d 198.168.80.12 --dport ftp -i eth0 -j ACCEPT

Define smtp packets

 

 

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d 198.168.80.13 --dport smtp -i eth0 -j ACCEPT

Define packets from Internet server to Intranet

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -s 0/0 --sport ftp-data -d 198.168.80.0/24 -i eth0 -j ACCEPT

/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d 198.168.80.0/24 ! -syn -i eth0 -j ACCEPT

/sbin/iptables -A FORWARD -p udp -d 198.168.80.0/24 -i eth0 -j ACCEPT

Define packets from Intranet to Internet

/sbin/iptables -A FORWARD -s 198.168.80.0/24 -i eth1 -j ACCEPT

 

Define fregment rule

 

 

/sbin/iptables -A FORWARD -f -m limit --limit 100/s --limit-burst 100 -j ACCEPT

Define icmp rule

 

/sbin/iptables -A FORWARD -p icmp -m limit --limit 1/s --limit-burst 10 -j ACCEPT