Netfilter与iptables防火墙

一、Netfilter 

RHEL中有几种防火墙共存:

  • iptables
  • firewalld
  • ip6tables
  • ebtables

这些软件本身其实并不具备防火墙功能,他们的作用都是在用户空间中管理和维护规则,只不过规则结构和使用方法不一样罢了,真正利用规则进行过滤是由内核的netfilter完成的

       netfilter是Linux 2.4内核引入的全新的包过滤引擎。由一些数据包过滤表组成,这些表包含内核用来控制信息包过滤的规则集。iptables等等都是在用户空间修改过滤表规则的便捷工具。

  netfilter在数据包必须经过且可以读取规则的位置,共设有5个控制关卡。这5个关卡处的检查规则分别放在5个规则链中(有的叫钩子函数(hook functions)。也就是说5条链对应着数据包传输路径中的5个控制关卡,链中的规则会在对应的关卡检查和处理。任何一个数据包,只要经过本机,必然经过5个链中的某个或某几个。

  • PREROUTING      数据包刚进入网络接口之后,路由之前。
  • INPUT                数据包从内核流入用户空间。
  • FORWARD         在内核空间中,从一个网络接口进入,到另一个网络接口去,转发过滤。
  • OUTPUT             数据包从用户空间流出到内核空间。
  • POSTROUTING   路由后,数据包离开网络接口前。

  链其实就是包含众多规则的检查清单,每一条链中包含很多规则。当一个数据包到达一个链时,系统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;否则就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,系统就会根据该链预先定义的默认策略来处理数据包。

数据包的传输过程

  1. 当一个数据包进入网卡时,它首先进入PREROUTING链,内核根据数据包目的IP判断是否需要转送出去。
  2. 如果数据包就是进入本机的,它就会沿着图向下移动,到达INPUT链。数据包到了INPUT链后,任何进程都会收到它。本机上运行的程序可以发送数据包,这些数据包会经过OUTPUT链,然后到达POSTROUTING链输出。
  3. 如果数据包是要转发出去的,且内核允许转发,数据包就会如图所示向右移动,经过FORWARD链,然后到达POSTROUTING链输出。

Netfilter与iptables防火墙_第1张图片

        Netfilter与iptables防火墙_第2张图片

      可以看出,刚从网络接口进入的数据包尚未进行路由决策,还不知道数据要走向哪里,所以进出口处没办法实现数据过滤,需要在内核空间设置转发关卡、进入用户空间关卡和离开用户空间关卡。 

二、iptables

        iptablses按照用途和使用场合,将5条链各自切分到五张不同的表中。也就是说每张表中可以按需要单独为某些链配置规则。例如,mangle表和filter表中都能为INPUT链配置规则,当数据包流经INPUT位置(进入用户空间),这两个表中INPUT链的规则都会用来做过滤检查 。

规则表:

1.filter表——三个链:INPUT、FORWARD、OUTPUT

    功能:数据包过滤功能 ,是iptables命令默认操纵的表。

    内核模块:iptables_filter

2.Nat表(NetworkAddressTranslation,网络地址转换)——三个链:PREROUTING、POSTROUTING、OUTPUT

   功能:网络地址转换(IP、端口)功能 ,可通过转发让局域网机器连接互联网

   内核模块:iptable_nat

3.Mangle表——五个链:PREROUTING、POSTROUTING、INPUT、OUTPUT、FORWARD

   功能:数据包修改功能,修改数据包的服务类型、TTL、并且可以配置路由实现QOS

   内核模块:iptable_mangle(别看这个表这么麻烦,咱们设置策略时几乎都不会用到它)

4.Raw表——两个链:OUTPUT、PREROUTING

   作用:决定数据包是否被状态跟踪机制处理 

   内核模块:iptable_raw

 5.security表    需要和selinux结合使用,内置规则比较复杂,通常都会被关闭

        iptables还支持自定义规则链。自定义的链必须和某个特定的链关联起来。可在某个链中设定规则,满足一定条件的数据包跳转到某个目标链处理,目标链处理完成后返回当前链中继续处理后续规则。

        因为链中规则是从头到尾依次检查的,所以规则的次序是非常重要的。越严格的规则应该越靠前。

 

执行的优先级

当他们处于同一条”链”时,执行的优先级如下。

优先级次序(由高而低):raw –> mangle –> nat –> filter

Netfilter与iptables防火墙_第3张图片

 

iptables的基本语法格式

iptables [-t 表名] 命令选项 [链名] [条件匹配] [-j 目标动作或跳转]
说明:

      表名用于指定 iptables命令所操作的表,默认操纵的表是filter

      命令选项用于指定管理iptables规则的方式(比如:插入、增加、删除、查看等);

      链名用于指定 iptables命令所操作的链

      条件匹配用于指定对符合什么样 条件的数据包进行处理;

      目标动作或跳转用于指定数据包的处理方式(比如允许通过、拒绝、丢弃、跳转(Jump)给其它链处理。

Netfilter与iptables防火墙_第4张图片

命令选项COMMAND 

-A 在指定链的末尾添加(append)一条新的规则
-D 删除(delete)指定链中的某一条规则,可以按规则序号和内容删除
-I 在指定链中插入(insert)一条新的规则,默认在第一行添加
-R 修改、替换(replace)指定链中的某一条规则,可以按规则序号和内容替换
-L 列出(list)指定链中所有的规则进行查看
-E 重命名用户定义的链,不改变链本身
-F 清空(flush)
-N 新建(new-chain)一条用户自己定义的规则链
-X 删除指定表中用户自定义的规则链(delete-chain)
-P 设置指定链的默认策略(policy)
-Z 将所有表的所有链的字节和数据包计数器清零
-n 使用数字形式(numeric)显示输出结果
-v 查看规则表详细信息(verbose)的信息
-V 查看版本(version)
-h 获取帮助(help)

 条件匹配PARAMETERS

 Netfilter与iptables防火墙_第5张图片

-p 协议(protocol)

  • 指定规则的协议,如tcp, udp, icmp等,可以使用all来指定所有协议。
  • 如果不指定-p参数,则默认是all值。这并不明智,请总是明确指定协议名称。
  • 可以使用协议名(如tcp),或者是协议值(比如6代表tcp)来指定协议。映射关系请查看/etc/protocols
  • 还可以使用–protocol参数代替-p参数

-s 源地址(source)

  • 指定数据包的源地址
  • 参数可以使IP地址、网络地址、主机名
  • 例如:-s 192.168.1.101指定IP地址
  • 例如:-s 192.168.1.10/24指定网络地址
  • 如果不指定-s参数,就代表所有地址
  • 还可以使用–src或者–source

-d 目的地址(destination)

  • 指定目的地址
  • 参数和-s相同
  • 还可以使用–dst或者–destination

-j 执行目标(jump to target)

  • -j代表”jump to target”
  • -j指定了当与规则(Rule)匹配时如何处理数据包
  • 可能的值是ACCEPT, DROP, QUEUE, RETURN,MASQUERADE
  • 还可以指定其他链(Chain)作为目标
  • 注:MASQUERADE,地址伪装,算是snat中的一种特例,可以实现自动化的snat(详情见上一篇文章)。

-i 输入接口(input interface)

  • -i代表输入接口(input interface)
  • -i指定了要处理来自哪个接口的数据包
  • 这些数据包即将进入INPUT, FORWARD, PREROUTE链
  • 例如:-i eth0指定了要处理经由eth0进入的数据包
  • 如果不指定-i参数,那么将处理进入所有接口的数据包
  • 如果出现! -i eth0,那么将处理所有经由eth0以外的接口进入的数据包
  • 如果出现-i eth+,那么将处理所有经由eth开头的接口进入的数据包
  • 还可以使用–in-interface参数

-o 输出(out interface)

  • -o代表”output interface”
  • -o指定了数据包由哪个接口输出
  • 这些数据包即将进入FORWARD, OUTPUT, POSTROUTING链
  • 如果不指定-o选项,那么系统上的所有接口都可以作为输出接口
  • 如果出现! -o eth0,那么将从eth0以外的接口输出
  • 如果出现-i eth+,那么将仅从eth开头的接口输出
  • 还可以使用–out-interface参数

目标动作TARGET

  • ACCEPT 规则验证通过,不再检查当前链的后续规则,直接跳到下一个规则链
  • DROP 直接丢弃数据包,不给任何回应。中断过滤。
  • REJECT 拒绝数据包通过,会返回响应信息。中断过滤。
  • 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
  • RETURN  防火墙停止执行当前链中的后续规则,并返回到调用链。主要用在自定义链中。
  • DNAT 目标地址转换,改变数据包的目标地址。外网访问内网资源,主要用在PREROUTING。完成后跳到下一个规则链
  • SNAT 源地址转换,改变数据包的源地址。内网访问外网资源。主机的IP地址必须是静态的,主要用在POSTROUTING。完成后跳到下一个规则链。
  • MASQUERADE   源地址伪装,用于主机IP是ISP动态分配的情况,会从网卡读取主机IP。直接跳到下一个规则链。
  • REDIRECT        数据包重定向,主要是端口重定向,把包分流。处理完成后继续匹配其他规则。能会用这个功能来迫使站点上的所有Web流量都通过一个Web高速缓存
  • MIRROR   发送包之前交换IP源和目的地址,将数据包返回。中断过滤
  • MARK    打防火墙标记。继续匹配规则。
  • custom_chain    转向自定义规则链

iptables防火墙规则的保存与恢复

iptables-save把规则保存到文件中,再由目录rc.d下的脚本(/etc/rc.d/init.d/iptables)自动装载

使用命令iptables-save来保存规则。一般用

iptables-save > /etc/sysconfig/iptables

生成保存规则的文件 /etc/sysconfig/iptables,

也可以用

service iptables save

它能把规则自动保存在/etc/sysconfig/iptables中。

当计算机启动时,rc.d下的脚本将用命令iptables-restore调用这个文件,从而就自动恢复了规则。
 

iptables防火墙常用的策略

1.拒绝进入防火墙的所有ICMP协议数据包

iptables -I INPUT -p icmp -j REJECT

2.允许防火墙转发除ICMP协议以外的所有数据包

iptables -A FORWARD -p ! icmp -j ACCEPT

说明:使用“!”可以将条件取反。

3.拒绝转发来自192.168.1.10主机的数据,允许转发来自192.168.0.0/24网段的数据

iptables -A FORWARD -s 192.168.1.11 -j REJECT 
iptables -A FORWARD -s 192.168.0.0/24 -j ACCEPT

说明:注意要把拒绝的放在前面不然就不起作用了啊。

4.丢弃从外网接口(eth1)进入防火墙本机的源地址为私网地址的数据包

iptables -A INPUT -i eth1 -s 192.168.0.0/16 -j DROP 
iptables -A INPUT -i eth1 -s 172.16.0.0/12 -j DROP 
iptables -A INPUT -i eth1 -s 10.0.0.0/8 -j DROP

5.封堵网段(192.168.1.0/24),两小时后解封。

# iptables -I INPUT -s 10.20.30.0/24 -j DROP 
# iptables -I FORWARD -s 10.20.30.0/24 -j DROP 
# at now 2 hours at> iptables -D INPUT 1 at> iptables -D FORWARD 1

说明:这个策略咱们借助crond计划任务来完成,就再好不过了。
[1]   Stopped     at now 2 hours

6.只允许管理员从202.13.0.0/16网段使用SSH远程登录防火墙主机。

iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -s 202.13.0.0/16 -j ACCEPT 
iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j DROP

说明:这个用法比较适合对设备进行远程管理时使用,比如位于分公司中的SQL服务器需要被总公司的管理员管理时。

7.允许本机开放从TCP端口20-1024提供的应用服务。

iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:1024 -j ACCEPT 
iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 20:1024 -j ACCEPT

8.允许转发来自192.168.0.0/24局域网段的DNS解析请求数据包。

iptables -A FORWARD -s 192.168.0.0/24 -p udp --dport 53 -j ACCEPT 
iptables -A FORWARD -d 192.168.0.0/24 -p udp --sport 53 -j ACCEPT

9.禁止其他主机ping防火墙主机,但是允许从防火墙上ping其他主机

iptables -I INPUT -p icmp --icmp-type Echo-Request -j DROP 
iptables -I INPUT -p icmp --icmp-type Echo-Reply -j ACCEPT 
iptables -I INPUT -p icmp --icmp-type destination-Unreachable -j ACCEPT

10.禁止转发来自MAC地址为00:0C:29:27:55:3F的和主机的数据包

iptables -A FORWARD -m mac --mac-source 00:0c:29:27:55:3F -j DROP

说明:iptables中使用“-m 模块关键字”的形式调用显示匹配。咱们这里用“-m mac –mac-source”来表示数据包的源MAC地址。

11.允许防火墙本机对外开放TCP端口20、21、25、110以及被动模式FTP端口1250-1280

iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 20,21,25,110,1250:1280 -j ACCEPT

说明:这里用“-m multiport –dport”来指定目的端口及范围

12.禁止转发源IP地址为192.168.1.20-192.168.1.99的TCP数据包。

iptables -A FORWARD -p tcp -m iprange --src-range 192.168.1.20-192.168.1.99 -j DROP

说明:此处用“-m –iprange –src-range”指定IP范围。

13.禁止转发与正常TCP连接无关的非—syn请求数据包。

iptables -A FORWARD -m state --state NEW -p tcp ! --syn -j DROP

说明:“-m state”表示数据包的连接状态,“NEW”表示与任何连接无关的,新的嘛!

14.拒绝访问防火墙的新数据包,但允许响应连接或与已有连接相关的数据包

iptables -A INPUT -p tcp -m state --state NEW -j DROP 
iptables -A INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

说明:“ESTABLISHED”表示已经响应请求或者已经建立连接的数据包,“RELATED”表示与已建立的连接有相关性的,比如FTP数据连接等。

15.只开放本机的web服务(80)、FTP(20、21、20450-20480),放行外部主机发住服务器其它端口的应答数据包,将其他入站数据包均予以丢弃处理。

iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 20,21,80 -j ACCEPT 
iptables -I INPUT -p tcp --dport 20450:20480 -j ACCEPT 
iptables -I INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT 
iptables -P INPUT DROP

 

参考

http://www.zsythink.net/archives/1199

https://www.cnblogs.com/metoy/p/4320813.html

https://www.cnblogs.com/hftian/p/8280841.html

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