一、防火墙的基础
1.概述
防火墙是一个由计算机硬件和软件组成的系统，部署于网络边界，是内部网络和外部网络之间的连接桥梁，同时对进出网络边界的数据进行保护，防止恶意入侵、恶意代码的传播等，保障内部网络数据的安全。防火墙技术是建立在网络技术和信息安全技术基础上的应用性安全技术，几乎所有的企业内部网络与外部网络（如因特网）相连接的边界设都会放置防火墙，防火墙能够起到安全过滤和安全隔离外网攻击、入侵等有害的网络安全信息和行为。
2.netfilter与iptables
Linux系统的防火墙:IP信息包过滤系统，它实际上由两个组件netfilter和 iptables组成.主要工作在网络层，针对IP数据包。体现在对包内的IP地址、端口等信息的处理上。
1.netfilter
netfilter:属于"内核态”(Kernel Space，又称为内核空间）的防火墙功能体系。
是内核的一部分，由一些数据包过滤表组成，这些表包含内核用来控制数据包过滤处理的规则集。
2.iptables
iptables:属于"用户态”(User Space，又称为用户空间）的防火墙管理体系。
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文件下
3.小结
netfilter与iptables都可以表示Linux防火墙，正确认识两者的关系有助于理解 Linux 防火墙的工作方式
3.iptables的四表五链
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
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
规则表的作用：容纳各种规则链。
规则链的作用：容纳各种防火墙规则。
总结：表里有链，链里有规则
1.规则表（四表）
- 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、PREROUTING。
- mangle表：修改数据包内容，用来做流量整形的，给数据包设置标记。包含五个规则链，INPUT、0UTPUT、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、PREROUTTNG、POSTROUTING。
- filter表：负责过滤数据包，确定是否放行该数据包（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。
2.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：处理入站数据包，匹配目标IP为本机的数据包。
- OUTPUT：处理出站数据包,一般不在此链上做配置。
- FORWARD：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。
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
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
主机型防火墙
- 入站数据(来自外界的数据包，且目标地址是防火墙本机)：PREROUTING > INPUT > 本机的应用程序
- 出站数据(从防火墙本机向外部地址发送的数据包)：本机的应用程序 > OUTPUT > POSTROUTING
网络型防火墙
- 转发数据(需要经过防火墙转发的数据包)：PREROUTING > FORWARD > POSTROUTIMG
3.规则链内的匹配顺序
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、编写规则
1.准备工作
Centos7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
systemctl stop firewalld.service
yum -y install iptables iptables-services.x86_64
systemctl start
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，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
- 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
5.常用的匹配条件
- p：用于匹配报文的协议类型,可以匹配的协议类型tcp、udp、udplite、icmp、esp、ah、sctp等(centos7中还支持icmpv6、mh)。
- s：用于匹配报文的源地址,可以同时指定多个源地址，每个IP之间用逗号隔开，也可以指定为一个网段。
- d：用于匹配报文的目标地址,可以同时指定多个目标地址，每个IP之间用逗号隔开，也可以指定为一个网段。
- i：用于匹配报文是从哪个网卡接口流入本机的，由于匹配条件只是用于匹配报文流入的网卡，所以在OUTPUT链与POSTROUTING链中不能使用此选项。
- o：用于匹配报文将要从哪个网卡接口流出本机，于匹配条件只是用于匹配报文流出的网卡，所以在INPUT链与PREROUTING链中不能使用此选项。
- --sport：用于匹配tcp协议报文的源端口，可以使用冒号指定一个连续的端口范围
- --dport：用于匹配tcp协议报文的目标端口，可以使用冒号指定一个连续的端口范围
1.添加新的规则
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
2.查看规则列表
iptables [-t 表名] -n -L [链名] [--line-numbers]
iptables -[vn]L
iptables -n -L --line-numbers
不指定表名，默认是filter表。nvL可以合写在一起，但L必须在最后。
3.设置默认策略
iptables [-t 表名] -P <链名> <控制类型>
iptables -P INPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
一般在生产环境中设置网络型防火墙、主机型防火墙时都要设置默认规则为DROP，并设置白名单
4.删除规则
iptables -D INPUT 2
iptables -t filter -D INPUT -p icmp -j REJECT
重启防火墙也可以删除规则，恢复到默认规则。
注意：
- 若规则列表中有多条相同的规则时，按内容匹配只删除的序号最小的一条
- 按号码匹配删除时，确保规则号码小于等于已有规则数，否则报错
- 按内容匹配删数时，确保规则存在，否则报错
5.清空规则
iptables [-t 表名] -F [链名]
iptables -F INPUT
iptables -F
注意:
- -F仅仅是清空链中的规则，并不影响-P设置的默认规则，默认规则需要手动进行修改
- -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可重启主机解决
- 如果不写表名和链名，默认清空filter表中所有链里的所有规则
6.规则的匹配
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
1.通用匹配
可以直接使用，不依赖其他条件或拓展，包括网络协议、IP地址、网络接口等条件。
- 协议匹配：-p 协议名
- 地址匹配：-s 源地址、-d 目的地址（可以是IP、网段、域名、(任何地址)）
- 接口匹配：-i 入站网卡、-o 出站网卡
iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 192.168.80.11 -j DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.80.0/24 -j DROP
2.隐含匹配
要求以特定的协议匹配作为前提，包括端口、TCP标记、ICMP类型等条件。
端口匹配：--sport 源端口、--dport 目的端口（可以是个别端口、端口范围）
--sport 1000 匹配源端口是1000的数据包
--sport 1000: 3000 匹配源端口是1000-3000的数据包
--sport :3000 匹配源端口是3000及以下的数据包
--sport 1000: 匹配源端口是1000及以上的数据包
--sport和--dport必须配合 -p<协议类型>使用
iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD -d 192.168.80.0/24 -p tcp --dport 24500:24600 -j DROP
ICMP类型匹配：--icmp-type 可以是字符串、数字代码
”Echo-Request”(代码为8)表示请求
"Echo-Reply"(代码为0）表示回显
"Destination-Unreachable”(代码为3）表示目标不可达
关于其它可用的ICMP协议类型，可以执行"iptables -p icmp -h"命令，查看帮助信息
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP 禁止其它主机ping本机
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT 允许本机ping其它主机
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT 当本机ping 不通其它主机时提示目标不可达
此时其它主机需要配置关于icmp协议的控制类型为REJECT
iptables -A INPUT -p icmp -j REJECT
3.显示匹配
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。
多端口匹配：-m multiport --sport 源端口列表
-m multiport --dport 目的端口列表
iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
IP范围匹配：-m iprange --src-range IP范围
iptables -A FORWARD -p udp -m iprange --src-range 192.168.80.100-192.168.80.200 -j DROP
禁止转发源地址位于192.168.80.100-192.168.80.200的udp数据包
MAC地址匹配：-m mac --mac-source MAC地址
iptables -A FORWARD -m mac --mac-source xx:xx:xX:xX:xx:xx -j DROP
禁止来白某MAC地址的数据包通过本机转发
状态匹配：-m state --state 连接状态
常见的连接状态:
- NEW：与任何连接无关的，还没开始连接
- ESTABLISHED：响应请求或者己建立连接的,连接态
- RELATED：与已有连接有相关性的(如FTP主被动模式的数据连接），衍生态，一般与ESTABLISHED配合使用
- INVALID：不能被识别属于哪个连接或没有任何状态
iptables -A FORWARD -m state --state NEW -p tcp ! --syn -j DROP
禁止转发与正常TCP连接无关的非--syn 请求数据包（如伪造的网络攻击数据包)
