@[toc]

一、Linux防火墙基础

1.概述

Linux 的防火墙体系主要工作在网络层,针对 TCP/IP 数据包实施过滤和限制,属于典型的包过滤防火墙(或称为网络层防火墙)
体现在对包内的 IP 地址、端口等信息的处理上
Linux 系统的防火墙基于内核编码实现,具有非常稳定的性能和极高的效率,也因此获得广泛的应用

2.netfilter 与 iptables

在许多安全资料中,netfilter 和 iptables 都用来指 Linux 防火墙,往往使读者产生疑惑
两者主要区别如下:

2.1 netfilter

是内核的一部分,由一些数据包过滤表组成,不以程序文或文件的形式存在
这些表包含内核用来控制数据包过滤处理的规则集
属于“内核态”(Kernel Space,又称为内核空间)的防火墙功能体系

2.2 iptables

是一种用来管理Linux防火墙的命令程序,它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易,通常位于/sbin/iptables目录
属于“用户态”(User. Space, 又称为用户空间)的防火墙管理体系

2.3 小结

正确认识两者的关系有助于理解 Linux 防火墙的工作方式
两者均可表示Linux防火墙

3.iptables 的表、链结构

3.1 简介

iptables的作用是为包过滤机制的实现提供规则(或称为策略),通过各种不同的规则,告诉 netfilter 对来自某些源、前往某些目的或具有某些协议特征的数据包应该如何处理
netfilter/iptables 后期简称为 iptables
为了更方便地组织和管理防火墙规则,iptables 采用了“表”和“链”的分层结构,且表中所有规则配置后,立即生效,不需要重启服务

3.2 规则表(四表)

为了从规则集的功能上有所区别,iptables 管理者四个不同的规则表,其功能分别由独立的内核模块实现
这四个表的名称及包含的链如下图所示
2.png
raw 表
确定是否对该数据包进行状态跟踪
包含两个规则链:OUTPUT 和 PREROUTING
mangle 表
修改数据包内容,或为数据包设置标记,用来做流量整形、策略路由等高级应用
包含五个规则链:INPUT、 OUTPUT、 FORWARD、 PREROUTING、POSTROUTING
nat 表
负责网络地址转换,用来修改数据包中的源、目标IP地址或端口
包含三个规则链:OUTPUT、 PREROUTING、 POSTROUTING
filter 表
负责过滤数据包,根据具体的规则要求决定确定如何处理该数据包(过滤)
包含三个规则链:INPUT、 FORWARD、OUTPUT
在 iptables 的四个规则表中,mangle 表和 raw 表的应用相对较少

3.3 规则链(五链)

在处理各种数据包时,根据防火墙规则的不同介入时机,iptables 默认划分为五种不同的规则链

  • INPUT 链: 处理入站数据包,匹配月标IP为本机的数据包
  • OUTPUT 链:处理出站数据包,一般不在此链上做配置
  • FORWARD 链:处理转发数据包,匹配流经本机的数据包
  • PREROUTING 链:在进行路由选择前处理数据包,用来修改目的地址,用来做 DNAT;相当于把内网服务器的IP和端口映射到路由器的外网IP和端口上
  • POSTROUTING 链:在进行路由选择后处理数据包,用来修改源地址,用来做 - SNAT;相当于内网通过路由器 NAT 转换功能实现内网主机通过一个公网IP地址上网

    4.数据包过滤的匹配流程

    iptables 管理着四个默认表和五种链,各种防火墙规则依次存放在链中

    4.1 规则表之间的匹配顺序

    当数据包抵达防火墙时,优先顺序为(如果存在):
    raw >> mangle >> nat >> filter

    4.2 规则链之间的顺序

    根据规则链的划分原则,不同链的处理时机是比较固定的,因此规则链之间的应用顺序取决于数据包的流向
    入站数据流向:
    来自外界的数据包到达防火墙后,首先被 PEROUTING 链处理(是否修改数据包地址等),然后进行路由选择(判断该数据包应该发往何处);如果数据包的目标地址是防火墙本机,那么内核将其传递给 INPUT 链进行处理(决定是否允许通过),通过后再交给系统上层的应用程序进行相应
    转发数据流向:
    来自外界的数据包到达防火墙后,首先被 PREOUTING 链处理,然后再进行路由选择;如果数据包的目标地址是其他外部地址,则内核将其传递给 FORWARD 链进行处理(允许转发、拦截或丢弃),最后交给 POSTROUTING 链进行处理(是否修改数据包的地址等)
    出站数据流向:
    防火墙本机向外部地址发送数据包,首先被 OUTPUT 链处理,然后进行路由选择,再交给 POSTROUTING 链进行处理(是否修改数据包的地址等)

    4.3 规则链内部各条防火墙规则之间的顺序

    当数据包经过每条规则链时,自上向下按顺序依次进行检查,找到相匹配的规则即停止(LOG策略例外,表示记录相关日志)
    若在该链内找不到相匹配的规则,则按该链的默认策略处理(未修改的状况下,默认策略为允许)

    二、编写防火墙规则

    1.安装iptables

    Centos 7默认使用 firewalld 防火墙,没有安装 iptables, 若想使用 iptables 防火墙。必须先关闭 firewalld 防火墙,再安装 iptables
    4.png

    2.基本语法

    使用 iptables 命令管理、编写防火墙规则时,基本的命令格式如下:

iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]

注意事项:

不指定表名时,默认指 filter 表
不指定链名时,默认指表内的所有链
除非设置链的默认策略,否则必须指定匹配条件
选项、链名、控制类型使用大写字母,其余均为小写

3.常用的控制类型

ACCEPT:允许数据包通过
DROP:直接丢弃数据包,不给出任何回应信息
REJECT:拒绝数据包通过,必要时会给数据发送端一个响应信息
SNAT:修改数据包的源地址
DNAT:修改数据包的目的地址
MASQUERADE:伪装成一个非固定公网IP地址
LOG: 在 /var/log/messages 文件中记录日志信息,然后将数据包传递给下一条规则;LOG只是一种辅助动作,并没有真正处理数据包

4.常用的管理选项

在熟练编写各种防火墙规则之前,首先要掌握查看规则、添加规则、删除规则、清空链内规则等基本操作
下面将介绍 iptables 命令中常用的几个管理选项

选项名 功能及特点
-A 在指定链的末尾追加(--append)一条新的规则
-I 在指定链的开头插入(--insert) 一条新的规则,未指定序号时默认作为第一条规则
-R 修改、替换(--replace)指定链中的某一条规则,可指定规则序号或具体内容
-P 设置指定链的默认策略(--policy)
-D 删除(--delete)指定链中的某一条规则,可指定规则序号或具体内容
-F 清空(--flush)指定链中的所有规则,若未指定链名,则清空表中的所有链
-L 列出(--list)指定链中所有的规则,若未指定链名,则列出表中的所有链
-n 使用数字形式(--numeric)显示输出结果,如显示IP地址而不是主机名
-v 显示详细信息,包括每条规则的匹配包数量和匹配字节数
--line-numbers 查看规则时,显示规则的序号

4.1 添加新的规则

  • 添加新的防火墙规则时,使用管理选项“-A”、“-I”,前者用来追加规则,后者用来插入规则
  • 例如,若要在 filter 表 INPUT 链的末尾添加一条防火墙规则,可以执行以下操作(“-p 协议名”作为匹配条件)
    ==- [root@localhost ~]# iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j ACCEPT==
  • 当使用管理选项“I”时,允许同时指定新添加规则的顺序号,未指定序号时默认作为第一条
  • 例如,以下操作添加的两条规则将分别位于 filter 表的第一条、第二条,其中省略了“-t filter”选项,默认使用filter表
    ==- iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT==

    4.2 查看规则表

    查看已有的防火墙规则时,使用管理选项“-L”,结合“–line-numbers”选项还可以显示各条规则在链内的顺序号
    #基本格式:
    ==iptables [-t 表名] -n -L [链名] [--line-numbers]==
    例如,若要查看 filter表INPUT链的所有规则,并显示序号,可以执行以下操作
    4.png

  • 例如,若要查看 filter表INPUT链的所有规则,并显示序号,可以执行以下操作
    4.png
  • 当防火墙规则的数量较多时,若能够以数字形式显示地址和端口信息,可以减少地址解析的环节,在一定程度上加快命令执行的速度
  • 例如,若要以数字地址形式查看filter表INPUT链中的所有规则,可以执行以下操作
    4.png

    4.3 设置默认策略

  • iptables的各条链中,默认策略是规则匹配的最后一个环节——当找不到任何一条能够匹配的数据包的规则时,则执行默认策略
  • 默认策略的控制类型为ACCEPT(允许)、DROP(丢弃)两种
    #基本格式
    iptables [-t 表名] -p <链名> <控制类型>

    - 例如,执行以下操作可以将 filter 表中FORWARD链的默认策略设为丢弃,OUTPUT链的默认策略设为允许
    iptables -P FORWARD DROP

iptables -P OUTPUT ACCEPT

  • 一般在生产环境中设置网络型防火墙、主机型防火墙都要设置默认规则为DROP,并设置白名单,以加强安全性

4.4 删除、清空规则

删除一条防火墙规则时,使用管理选项“-D”
例如,若要删除filter表INPUT链中的第三条规则,可以执行以下操作

6.png
清空指定链或表中所有防火墙规则,使用管理选项“-F”
例如,若要清空filter表INPUT链中的所有规则,可以执行以下操作

4.png
使用管理选项“-F”时,允许省略链名,默认清空表所有链的所有规则
例如,执行以下操作分别用来清空filter表、nat表、mangle表

4.png
需要注意的是,当使用管理选项“-F”清空链时,默认策略不受影响
因此,若要修改默认策略,必须通过管理选项“-P”重新进行设置
-P设置了DROP后,使用-F一定要小心!防止把允许远程连接的相关规则清除后导致无法远程连接主机,此情况如果没有保存规则,则可以重启主机解决

5.规则的匹配条件

在编写防火墙规则时,匹配条件的设置起着决定性的作用
只有清晰、准确地设置好匹配条件,防火墙才知道对符合什么条件的数据包进行处理,避免“误杀”
对于同一条防火墙规则,可以指定多个匹配条件,表示这些条件必须都满足规则才会生效
根据数据包的各种特征,结合iptables的模块结构,匹配条件的设置包括以下三大类:

5.1 通用匹配

通用匹配也称之为常规匹配,这种匹配方式可以单独使用,不依赖于其他条件或扩展模块
常见的通用匹配包括协议匹配、地址匹配、网络接口匹配

5.1.1 协议匹配

编写iptables规则时使用“-p 协议名”的形式指定,用来检查数据包所使用的网络协议,如TCP、UDP、ICMP(针对所有IP数据包)等
可用的协议类型存放在Linux系统的/etc/protocols文件中
例如,若要丢弃通过icmp协议访问防火墙本机的数据包,允许转发经过防火墙的除ICMP协议之外的数据包
4.png

5.1.2 地址匹配

编写iptables规则时使用“-s 源地址”或“-d 目标地址”的形式指定,用来检查数据包的源地址或目的地址
IP地址、网段地址都是可以接受的,但不建议使用主机名、域名地址,相对而言解析过程会影响效率
例如,若要拒绝转发源地址为192.168.1.11的数据,允许转发源地址位于192.168.7.0/24网段的数据

5.3显式匹配

要求以“-m扩展模块"的形式明确指出类型,包括多端口、MAC地址、IP范围、数据包状态等条件
4.png
4.png

总结
iptables 语法总结
4.png
6.png