1、原理概述

(防火墙netfiler的位置结构图)

Linux内核包含了一个强大的网络子系统,名为netfilter,它可以为iptables内核防火墙模块提供有状态或无状态的包过滤服务,如NATIP伪装等,也可以因高级路由或连接状态管理的需要而修改IP头信息。netfilter位于Linux网络层和防火墙内核模块之间。


2、netfilter框架

netfilter/iptablesLinux系统提供的一个非常优秀的防火墙工具,它完全免费、功能强大、使用灵活、占用系统资源少,可以对经过的数据进行非常细致的控制。本节涉及iptables防火墙的基本知识,包括netfilter框架、iptables防火墙结构与原理、iptables命令格式等内容。

(netfiler结构)


3、iptables防火墙模块

iptables基于nerfiler框架实施相应的数据包管理工作,对于的流程图如下:

(iptables规则表)


这些规则的次序是很重要的,过滤函数对数据包执行了某一规则动作后,对数据包的处理即告结束,即使这个数据包还满足后面其他规则的所有匹配,也不会执行那些规则所设定的动作。

除了过滤表以外,在PRE_ROUTINGLOCAL_OUTPOST_ROUTING 3个位置各有一条有关NAT的链,名称分别为PREROUTINGOUTPUTPOSTROUTING,它们组成了NAT表。NAT链里面也可以包含各种规则,它指出了如何对数据包的地址进行转换。

此外,5个钩子函数位置的mangle链还组成了一张mangle表,这个表的主要功能是根据规则修改数据包的一些标志位,例如TTLTOS等,也可以在内核空间为数据包设置一些标志。防火墙内的其他规则或程序(如tc等)可以利用这种标志对数据包进行过滤或高级路由。


4、iptables命令格式

iptables命令相当复杂,具体格式如下所示。


iptables [-t 表名] <命令> [链名] [规则号] [规则] [-j 目标]


-t选项用于指定所使用的表,iptables防火墙默认有filternatmangle3张表,也可以是用户自定义的表。表中包含了分布在各个位置的链,iptables命令所管理的规则就是存在于各种链中的。该选项不是必需的,如果未指定一个具体的表,则默认使用的是filter表。

命令选项是必须要有的,它告诉iptables要做什么事情,是添加规则、修改规则还是删除规则。有些命令选项后面要指定具体的链名称,而有些可以省略,此时,是对所有的链进行操作。还有一些命令要指定规则号。具体的命令选项名称及其与后续选项的搭配形式如下所示。

示例1


-A  <链名>  <规则>


功能:在指定链的末尾添加一条或多条规则。



示例2


-D  <链名>  <规则>

-D  <链名>  <规则号>


功能:从指定的链中删除一条或多条规则。可以按照规则的序号进行删除。


示例3


-R  <链名>  <规则号> <规则>


功能:在指定的链中用新的规则置换掉某一规则号的旧规则。


示例4


-I  <链名>  [规则号]  <规则>


功能:在给出的规则序号前插入一条或多条规则,如果没有指定规则号,则默认是1


示例5


-L  [链名]


功能:列出指定链中的所有规则,如果没有指定链,则所有链中的规则都将被列出。


示例6


-F  [链名]


功能:删除指定链中的所有规则,如果没有指定链,则所有链中的规则都将被删除。


示例7


-N  <链名>


功能:建立一个新的用户自定义链。


示例8


-X  [链名]


功能:删除指定的用户自定义链,这个链必须没有被引用,而且里面也不包含任何规则。如果没有给出链名,这条命令将试着删除每个非内建的链。


示例9


-P <链名> <目标>


功能:为指定的链设置规则的默认目标,当一个数据包与所有的规则都不匹配时,将采用这个默认的目标动作。


示例10


-E  <旧链名>  <新链名>


功能:重新命名链名,对链的功能没有影响。


以上是有关iptables命令格式中有关命令选项部分的解释。iptables命令格式中的规则部分由很多选项构成,主要指定一些IP数据包的特征。例如,上一层的协议名称、源IP地址、目的IP地址、进出的网络接口名称等,下面列出构成规则的常见选项。

    -p<协议类型>:指定上一层协议,可以是icmptcpudpall

    -s<IP地址/掩码>:指定源IP地址或子网。

    -d<IP地址/掩码>:指定目的IP地址或子网。

    -i<网络接口>:指定数据包进入的网络接口名称。

    -o<网络接口>:指定数据包出去的网络接口名称。

注意:上述选项可以进行组合,每一种选项后面的参数前可以加“!”,表示取反。

对于-p选项来说,确定了协议名称后,还可以有进一步的子选项,以指定更细的数据包特征。常见的子选项如下所示。

    -ptcp --sport <port>:指定TCP数据包的源端口。

    -ptcp --dport <port>:指定TCP数据包的目的端口。

    -ptcp --syn:具有SYN标志的TCP数据包,该数据包要发起一个新的TCP连接。

    -pudp --sport <port>:指定UDP数据包的源端口。

    -pudp --dport <port>:指定UDP数据包的目的端口。

    -picmp --icmp-type <type>:指定icmp数据包的类型,可以是echo-replyecho-request等。

上述选项中,port可以是单个端口号,也可以是以port1:port2表示的端口范围。每一选项后的参数可以加“!”,表示取反。

上面介绍的这些规则选项都是iptables内置的,iptables软件包还提供了一套扩展的规则选项。使用时需要通过-m选项指定模块的名称,再使用该模块提供的选项。下面列出几个模块名称和其中的选项,大部分的选项也可以通过“!”取反。


-m multiport --sports <port, port, …>


功能:指定数据包的多个源端口,也可以以port1:port2的形式指定一个端口范围。


-m multiport --dports <port, port, …>


功能:指定数据包的多个目的端口,也可以以port1:port2的形式指定一个端口范围。


-m multiport --ports <port, port, …>


功能:指定数据包的多个端口,包括源端口和目的端口,也可以以port1:port2的形式指定一个端口范围。


-m state --state <state>


功能:指定满足某一种状态的数据包,state可以是INVALIDESTABLISHEDNEWRELATED等,也可以是它们的组合,用“,”分隔。


-m connlimit --connlimit-above <n>


功能:用于限制客户端到一台主机的TCP并发连接总数,n是一个数值。


-m mac  --mac-source  <address>


功能:指定数据包的源MAC地址,addressxx:xx:xx:xx:xx:xx形式的48位数。

-m选项可以提供的模块名和子选项内容非常多,为iptables提供了非常强大、细致的功能,所有的模块名和子选项可以通过“man iptables”命令查看iptables命令的手册页获得。

最后,iptables命令中的-j选项可以对满足规则的数据包执行指定的操作,其后的“目标”可以是以下内容。

    -jACCEPT:将与规则匹配的数据包放行,并且该数据包将不再与其他规则匹配,而是跳向下一条链继续处理。

    -jREJECT:拒绝所匹配的数据包,并向该数据包的发送者回复一个ICMP错误通知。该处理动作完成后,数据包将不再与其他规则匹配,而且也不跳向下一条链。

    -jDROP:丢弃所匹配的数据包,不回复错误通知。该处理动作完成后,数据包将不再与其他规则匹配,而且也不跳向下一条链。

    -jREDIRECT:将匹配的数据包重定向到另一个位置,该动作完成后,会继续与其他规则进行匹配。

    -jLOG:将与规则匹配的数据包的相关信息记录在日志(/var/log/message)中,并继续与其他规则匹配。

    -j<规则链名称>:数据包将会传递到另一规则链,并与该链中的规则进行匹配。

所有的目标也可以通过查看iptables命令的手册页获得。