一、简介

  iptables是Linux系统下一款免费的包过滤防火墙,它可以代替昂贵的商业防火墙解决方案,完成封包过滤、封包重定向和网络地址转换(NAT)等功能

 

二、iptables和netfilter的关系

  iptables是Linux防火墙的管理工具,位于/sbin/iptables,真正实现防火墙功能的是netfilter,它是Linux内核中实现包过滤的内部结构。

 

三、iptables的表和链

    关于表和链的作用和关系一定要明白。

1、表、链、规则的作用

表(tables):提供特定的功能,iptables内置了4个表,即filter表、nat表、mangle表和raw表,分别用于实现包过滤,网络地址转换、包重构(修改)和数据跟踪处理。

链(chains):是数据包传播的路径,每一条链其实就是众多规则中的一个检查清单,每一条链中可以有一 条或数条规则。当一个数据包到达一个链时,iptables就会从链中第一条规则开始检查,看该数据包是否满足规则所定义的条件。如果满足,系统就会根据 该条规则所定义的方法处理该数据包;否则iptables将继续检查下一条规则,如果该数据包不符合链中任一条规则,iptables就会根据该链预先定 义的默认策略来处理数据包。

规则(rules):其实就是网络管理员预定义的条件,规则一般的定义为“如果数据包头符合这样的条件,就这样处理这个数据包”。规则存储在内核空间的信息 包过滤表中,这些规则分别指定了源地址、目的地址、传输协议(如TCP、UDP、ICMP)和服务类型(如HTTP、FTP和SMTP)等。

2、链(chains)的理解

  链是数据的处理流程。数据在系统中分步骤进行处理,各个步骤中都包含不同作用的规则,这些不同作用的规则,根据其对数据处理的先后顺序进行分类,属于同一步骤的规则将其汇总即为一个链,链即步骤,iptables中共分5条链,分别是PREROUTING、INPUT、OUTPUT、FORWARD、POSTROUTING。

  • PREROUTING——对数据包作路由选择前应用此链中的规则。(记住!所有的数据包进来的时侯都先由这个链处理)
  • INPUT——进来的数据包应用此规则链中的策略
  • OUTPUT——外出的数据包应用此规则链中的策略
  • FORWARD——转发数据包时应用此规则链中的策略
  • POSTROUTING——对数据包作路由选择后应用此链中的规则。(所有的数据包出来的时侯都先由这个链处理)

  链的运作流程如下图:

iptables匹配成功会继续匹配嘛 iptables 链_目的地址

3、表(tables)的理解

  表可以简单理解为保存规则的容器。在使用iptables的时候,可以通过配置文件对iptables进行控制,所以,表也可以理解为在配置文件中配置不同类型规则的区域,而在同一区域(表)中可能有很多规则,这些不同的规则,根据其链的标记,就会被不同步骤的链调用。
  有些表中包含的规则,5条链可能都会进行调用,但是不同的链只会调用与其相关的规则,而且一条规则只适用于一条链。
  由于链其实是规则的集合,不同类型的规则汇总之后就是链,那么整体来看,链其实是保存在表中的

  下图可协助理解表的结构:

iptables匹配成功会继续匹配嘛 iptables 链_包过滤_02

4、表和链的关系

  iptables表和链的流程如下图:

iptables匹配成功会继续匹配嘛 iptables 链_iptables匹配成功会继续匹配嘛_03

5、数据处理流程详解

iptables数据包报文的处理过程分为三种类型:
1)目的为本机的报文

报文以本机为目的地址时,其经过iptables的过程为:

  • 数据包从network到网卡
  • 网卡接收到数据包后,进入raw表的PREROUTING链。这个链的作用是在连接跟踪之前处理报文,能够设置一条连接不被连接跟踪处理。(注:不要在raw表上添加其他规则)
  • 如果设置了连接跟踪,则在这条连接上处理。
  • 经过raw处理后,进入mangle表的PREROUTING链。这个链主要是用来修改报文的TOS、TTL以及给报文设置特殊的MARK。(注:通常mangle表以给报文设置MARK为主,在这个表里面,千万不要做过滤/NAT/伪装这类的事情)
  • 进入nat表的PREROUTING链。这个链主要用来处理 DNAT,应该避免在这条链里面做过滤,否则可能造成有些报文会漏掉。(注:它只用来完成源/目的地址的转换)
  • 进入路由决定数据包的处理。例如决定报文是上本机还是转发或者其他地方。(注:此处假设报文交给本机处理)
  • 进入mangle表的 INPUT 链。在把报文实际送给本机前,路由之后,我们可以再次修改报文。
  • 进入filter表的 INPUT 链。在这儿我们对所有送往本机的报文进行过滤,要注意所有收到的并且目的地址为本机的报文都会经过这个链,而不管哪个接口进来的或者它往哪儿去。
  • 进过规则过滤,报文交由本地进程或者应用程序处理,例如服务器或者客户端程序。

2)本地主机发出报文

  • 数据包由本机发出时,其经过iptables的过程为:
  • 本地进程或者应用程序(例如服务器或者客户端程序)发出数据包。
  • 路由选择,用哪个源地址以及从哪个接口上出去,当然还有其他一些必要的信息。
  • 进入raw表的OUTPUT链。这里是能够在连接跟踪生效前处理报文的点,在这可以标记某个连接不被连接跟踪处理。
  • 连接跟踪对本地的数据包进行处理。
  • 进入 mangle 表的 OUTPUT 链,在这里我们可以修改数据包,但不要做过滤(以避免副作用)。
  • 进入 nat 表的 OUTPUT 链,可以对防火墙自己发出的数据做目的NAT(DNAT) 。
  • 进入 filter 表的 OUTPUT 链,可以对本地出去的数据包进行过滤。
  • 再次进行路由决定,因为前面的 mangle 和 nat 表可能修改了报文的路由信息。
  • 进入 mangle 表的 POSTROUTING 链。这条链可能被两种报文遍历,一种是转发的报文,另外就是本机产生的报文。
  • 进入 nat 表的 POSTROUTING 链。在这我们做源 NAT(SNAT),建议你不要在这做报文过滤,因为有副作用。即使你设置了默认策略,一些报文也有可能溜过去。
  • 进入出去的网络接口。

3)转发报文
报文经过iptables进入转发的过程为:

  • 数据包从network到网卡
  • 网卡接收到数据包后,进入raw表的PREROUTING链。这个链的作用是在连接跟踪之前处理报文,能够设置一条连接不被连接跟踪处理。(注:不要在raw表上添加其他规则)
  • 如果设置了连接跟踪,则在这条连接上处理。
  • 经过raw处理后,进入mangle表的PREROUTING链。这个链主要是用来修改报文的TOS、TTL以及给报文设置特殊的MARK。(注:通常mangle表以给报文设置MARK为主,在这个表里面,千万不要做过滤/NAT/伪装这类的事情)
  • 进入nat表的PREROUTING链。这个链主要用来处理 DNAT,应该避免在这条链里面做过滤,否则可能造成有些报文会漏掉。(注:它只用来完成源/目的地址的转换)
  • 进入路由决定数据包的处理。例如决定报文是上本机还是转发或者其他地方。(注:此处假设报文进行转发)
  • 进入 mangle 表的 FORWARD 链,这里也比较特殊,这是在第一次路由决定之后,在进行最后的路由决定之前,我们仍然可以对数据包进行某些修改。
  • 进入 filter 表的 FORWARD 链,在这里我们可以对所有转发的数据包进行过滤。需要注意的是:经过这里的数据包是转发的,方向是双向的。
  • 进入 mangle 表的 POSTROUTING 链,到这里已经做完了所有的路由决定,但数据包仍然在本地主机,我们还可以进行某些修改。
  • 进入 nat 表的 POSTROUTING 链,在这里一般都是用来做 SNAT ,不要在这里进行过滤。
  • 进入出去的网络接口。

 

 

注:部分资料摘自网络