• netfilter是继2.0.x的IPfwadm、2.2.x的IPchains之后,新一代的Linux防火墙机制。
  • Netfilter采用模块化设计,具有良好的可扩充性。其重要工具模块IPTables连接到Netfilter的架构中,并允许使用者对数据报进行过滤、地址转换、处理等操作。
Netfilter_内核空间

netfilter的原理

  •   netfilter定义了协议栈中的检查点和检查点上引用的数据结构以及对这些数据结构引用的过程。检查点由宏NF_HOOK定义。

    Netfilter_包过滤_02

     

netfilter的工作过程

  •   netfilter IP 信息包过滤系统是一种功能强大的工具,可用于添加、编辑和除去规则,这些规则是在做信息包过滤决定时,防火墙所遵循和组成的规则。这些规则存储在专用的信息包过滤表中,而这些表集成在 Linux 内核中。在信息包过滤表中,规则被分组放在我们所谓的 链(chain)中。我马上会详细讨论这些规则以及如何建立这些规则并将它们分组在链中。

      虽然 netfilter IP 信息包过滤系统被称为单个实体,但它实际上由两个组件 netfilter和 iptables 组成。

      netfilter 组件也称为 内核空间(kernelspace),是内核的一部分,由一些信息包过滤表组成,这些表包含内核用来控制信息包过滤处理的规则集。

      iptables 组件是一种工具,也称为 用户空间(userspace),它使插入、修改和除去信息包过滤表中的规则变得容易。除非您正在使用 Red Hat Linux 7.1 或更高版本,否则需要从 netfilter.org 下载该工具并安装使用它。

      通过使用用户空间,可以构建自己的定制规则,这些规则存储在内核空间的信息包过滤表中。这些规则具有 目标,它们告诉内核对来自某些源、前往某些目的地或具有某些协议类型的信息包做些什么。如果某个信息包与规则匹配,那么使用目标 ACCEPT 允许该信息包通过。还可以使用目标 DROP 或 REJECT 来阻塞并杀死信息包。对于可对信息包执行的其它操作,还有许多其它目标。

      根据规则所处理的信息包的类型,可以将规则分组在链中。处理入站信息包的规则被添加到 INPUT 链中。处理出站信息包的规则被添加到 OUTPUT 链中。处理正在转发的信息包的规则被添加到 FORWARD 链中。这三个链是基本信息包过滤表中内置的缺省主链。另外,还有其它许多可用的链的类型(如 PREROUTING 和 POSTROUTING ),以及提供用户定义的链。每个链都可以有一个 策略,它定义“缺省目标”,也就是要执行的缺省操作,当信息包与链中的任何规则都不匹配时,执行此操作。

      建立规则并将链放在适当的位置之后,就可以开始进行真正的信息包过滤工作了。这时内核空间从用户空间接管工作。当信息包到达防火墙时,内核先检查信息包的头信息,尤其是信息包的目的地。我们将这个过程称为 路由。

      如果信息包源自外界并前往系统,而且防火墙是打开的,那么内核将它传递到内核空间信息包过滤表的 INPUT 链。如果信息包源自系统内部或系统所连接的内部网上的其它源,并且此信息包要前往另一个外部系统,那么信息包被传递到 OUTPUT 链。类似的,源自外部系统并前往外部系统的信息包被传递到 FORWARD 链。

      接下来,将信息包的头信息与它所传递到的链中的每条规则进行比较,看它是否与某条规则完全匹配。如果信息包与某条规则匹配,那么内核就对该信息包执行由该规则的目标指定的操作。但是,如果信息包与这条规则不匹配,那么它将与链中的下一条规则进行比较。最后,如果信息包与链中的任何规则都不匹配,那么内核将参考该链的策略来决定如何处理该信息包。理想的策略应该告诉内核 DROP 该信息包。

netfilter的优点

  •   netfilter 的最大优点是它可以配置有状态的防火墙,这是 ipfwadm 和 ipchains 等以前的工具都无法提供的一种重要功能。有状态的防火墙能够指定并记住为发送或接收信息包所建立的连接的状态。防火墙可以从信息包的连接跟踪状态获得该信息。在决定新的信息包过滤时,防火墙所使用的这些状态信息可以增加其效率和速度。这里有四种有效状态,名称分别为 ESTABLISHED 、 INVALID 、 NEW 和 RELATED 。

      状态 ESTABLISHED 指出该信息包属于已建立的连接,该连接一直用于发送和接收信息包并且完全有效。 INVALID 状态指出该信息包与任何已知的流或连接都不相关联,它可能包含错误的数据或头。状态 NEW 意味着该信息包已经或将启动新的连接,或者它与尚未用于发送和接收信息包的连接相关联。最后, RELATED 表示该信息包正在启动新连接,以及它与已建立的连接相关联。

      netfilter 的另一个重要优点是,它使用户可以完全控制防火墙配置和信息包过滤。您可以定制自己的规则来满足您的特定需求,从而只允许您想要的网络流量进入系统。

      另外,netfilter 是免费的,这对于那些想要节省费用的人来说十分理想,它可以代替昂贵的防火墙解决方案。