Linux 防火墙
Linux防火墙
一、防火墙基础
Linux防火墙主要工作在网络层，属于典型的包过滤防火墙。
1、iptables的表、链结构
Iptables采用了表和链的分层结构，每个规则表相当于内核空间的一个容器，根据规则集的不同用途划分为默认的四个表，raw表，mangle表，nat表，filter表，每个表容器内包括不同的规则链，根据处理数据包的不同时机划分为五种链，而决定是否过滤或处理数据包的各种规则，按先后顺序存放在各规则链中。
规则表分为以下4种
1）filter表：用来对数据包进行过滤，表内包含三个链，即：INPUT,FORWARD,OUTPUT
2）Nat表：nat表主要用来修改数据包的ip地址、端口号等信息。包含三个链，即PREROUTING,POSTROUTING,OUTPUT
3）Mangle表：用来修改数据包的TOS、TTL,或者为数据包设置MARL标记，实现流量×××，策略路由等高级应用，包含五个链，PREROUTING,POSTROUTING,INPUT,OUTPUT,FORWARD
4）Raw表：用来决定是否对数据包进行状态跟踪，包含两个链：即OUTPUT,PREROUTING
规则链分为以下5种
1）INPUT链：当收到访问防火墙本机地址的数据包（入站），应用此链中的规则。
2）OUTPUT链：当防火墙本机向外发送数据包（出站）时，应用此链中的规则。
3）FORWARD链：当收到需要通过防火墙中转发送给其他地址的数据包（转发）时，应用此链中的规则。
4）PREROUTING链：在对数据包做路由选择之前，应用此链中的规则。
5）POSTROUTING链：在对数据包做路由选择之后，应用此链中的规则。
2、数据包过滤的匹配流程
1）规则表的顺序
当数据包抵达防火墙时，将依次应用raw表，mangle表，nat表和filter表中对应链内的规则，应用顺序为raw-mangle-nat-filter
2）规则链之间的顺序
入站数据流向：来自外界的数据包到达防火墙后，首先被PRETOUTING链处理，然后进行路由选择，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，通过以后再讲给系统的上层应用程序进行响应。
转发数据流向：来自外界的数据包到达防火墙后，首先被PREROUTING链处理，然后再进行路由选择，如果数据包的目的地址是其他外部的地址，则内核将其传递给FORWARD链进行处理，最后交给POSTROUTING链进行处理。
出站数据流向：防火墙本机向外部地址发送的数据包，首先被OUTOUT处理，然后进行路由选择，再交给POSTROUTING链进行处理。
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，依次按第一条规则，第二条规则......的顺序进行匹配和处理，链内的过滤遵循“匹配即停止”的原则，一旦找到一条相匹配的规则，则不再检查本链内后续的其它规则，如果比对完整个链，也找不到与数据包相匹配的规则，就按照规则链的默认策略进行处理。
二、编写防火墙规则
实验环境：
网站服务器ip地址是192.168.1.5，网关服务器的内网地址是192.168.1.254，外网地址是172.16.16.254，internter测试机是172.16.16.172。
Vim /etc/sysctl.conf
使用internet测试机172.16.16.172可以ping通192.168.1.5
1、例如：在网站服务器的filter表的INPUT链中插入一条规则，拒绝发送给本机使用的ICMP协议的数据包。
执行：Iptables -t filter -I INPUT -p icmp -j REJECT
查看规则：iptables -L INPUT --line-numbers
然后再次使用172.16.16.172ping192.168.1.5，出现目标端口不可到达，无法ping通
2、添加新的规则
例如：1）在filter表INPUT链的末尾添加一条规则，接受tcp协议(实验之前在网站服务器上搭建ftp服务，使用internet测试机可以访问ftp服务器)
在internet测试机上访问
默认网站服务器的防火墙开启，所以不能访问，然后执行：
iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j ACCEPT
发现依然不能访问，因为-A是在末尾添加一条新的规则
所以执行：Iptables -I INPUT -p udp -j ACCEPT（-I默认是添加在第一条）
在网站服务器上查看规则：
例：2）添加规则允许udp数据包通过，默认位于filter的第一条
Iptables -I INPUT -p udp -j ACCEPT
例:3）指定顺序号，添加规则允许icmp数据包通过，位于第2条
Iptables -I INPUT 2 -p icmp -j ACCEPT
查看规则列表：
3、以数字形式显示规则列表，加快执行速度
4、删除，清空规则
1）若要删除filter表INPUT链中的第三条规则，执行：
Iptables -D INPUT 3
2）清空指定链或表中的所有防火墙规则，使用-F
Iptables -F INPUT
3）清空filter表，nat表，mangle表
Iptables -F
Iptables -t nat -F
Iptables -t mangle -F
5、设置默认策略：当找不到任何一条能够匹配数据包规则时，则执行默认策略
例如1）将filter表中FORWARD链的默认策略设置为丢弃，OUTPUT链的默认策略设置为允许（默认策略不参与规则的顺序编排，因此在前后并无区别。）
三、规则的匹配条件
对于同一条防火墙规则，可以指定多个匹配条件，这些条件必须都满足规则才能生效。
1、通用匹配：分为三种类型，协议匹配，地址匹配，网络接口匹配。
1）协议匹配
如果在网关服务器上开启防火墙，那么internet测试机是不能访问网站服务器的。
查看网关服务器的FORWARD链，发现只有一条拒绝all，如果想允许路由转发，执行下面的命令：iptables -I FORWARD -j ACCEPT，然后在internet测试机上可以访问网站服务器。
然后如果想丢弃通过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，可以执行：
Iptables -I INPUT -p icmp -j DROP
Iptables -A FORWARD ! -p icmp ACCEPT
执行之前先在internet测试机上ping网关服务器的172.16.16.254和192.168.1.5都是可以ping通的。执行完之后就不能ping通了，但是依然能够访问网站服务器的ftp。
先在internet测试机上ping，可以ping通
然后在网关服务器上执行以下命令
在internet测试机上ping192.168.1.5和172.16.16.254都不通了，但是ftp依然可以访问。
2）地址匹配
例1）例如：拒绝转发源地址为172.16.16.172的数据，允许转发源地址192.168.1.0的数据包
因为172.16.16.172就是internet测试机，所以internet测试机无法ping通192.168.1.5，也不能访问ftp
例2）如果检测到来自某网段的频繁扫描，登录等不良的企图，可以立即添加防火墙规则进行封锁。
Iptables -I INPUT -s 10.20.30.0/24 -j DROP
Iptables -I FORWARD -s 10.20.30.0/24-j DROP
3）网络接口匹配
例如：若要丢弃从外网接口访问防火墙本机且源地址为私有地址的数据包，执行以下操作：
首先：在172.16.16.172上ping172.16.16.254，使之可以ping通
然后执行以下命令：
再此在172.16.16.172上ping172.16.16.254，无法ping通，因为外网接口是eth1
2、隐含匹配：以指定的协议匹配作为前提条件，相当于子条件。
1）端口匹配
例如：允许网段192.168.1.0/24转发dns查询数据包。
首先在网站服务器上开启dns服务
为了实验效果，先在网关服务器上执行以下命令，阻止转发
然后在internet测试机上执行nslookup，不能解析
接下来在网关服务器上执行隐含匹配，允许为172.16.16.0网段转发dns查询包
再次在internet测试机上测试解析
2）ICMP类型匹配
若要禁止从其他主机ping本机，但是允许本机ping其他主机，可以执行以下操作
首先为了实验测试方便，在网关服务器上执行：（执行之前把其它的规则都删掉）
然后执行之后internet测试机和网站服务器之间可以互相ping通
执行：
如果实验不通，把上面的最后一条改为iptables -A INPUT -p icmp -j DROP
然后测试：
3、显示匹配
必须调用相应的模块，然后方可设置匹配条件
1）多端口匹配
例如：允许网站服务器本机开放25、80、110、143端口。
2）ip范围匹配
例如：禁止转发源地址位于192.168.4.21与192.168.4.28之间的tcp数据包。
3）mac地址匹配
例如：禁止以下mac地址的主机访问网站服务器的任何应用。
4）状态匹配
例如：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***数据包）。
再例如：开放本机的web服务80端口，但对发给本机的tcp应答数据包予以放行，其他入站数据包均丢弃，对应的入站规则如下：
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