iptables防火墙

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一、iptables概述

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。

二、netfilter/iptables关系

netfilter：属于“内核态”（kernel space，又称为内核空间）的防火墙管理体系
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

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目录下

netfilter/iptables后期简称为iptables。iptables是基于内核的防火墙，其中内置了raw、mangle、nat和filter四个规则表，表中所有规则配置后，立即生效，不需要重启服务

三、四表五链

1、作用

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
总结归纳为：表里有链，链里有规则

2、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、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地址或者端口。包含三个规则链，OUTPUT、PREROUTING、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

3、五链

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

数据包到达防火墙时，规则表之间的优先顺序
raw > mangle > nat > filter

4、规则链之间的匹配顺序

主机型防火墙：
入站数据（来自外界的数据包，且目标地址时防火墙本机）：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–>POSTROUTING

规则链内的匹配顺序
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）

四、iptables的安装

centos7默认使用firewalld防火墙，没有安装iptables，若想使用Iptables防火墙，必须要先关闭firewalld防火墙，再安装iptables
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
yum -y install iptables iptables-services
systemctl start iptables.service

1、iptables防火墙配置方法

（1）使用iptables命令行
（2）使用system-config-firewall

2、iptables命令行配置方法

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

(2)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

(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
-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

(5)添加新规则
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
iptables -I INPUT 2-p tcp --dport 22 -j ACCEPT

(6)查看规则列表
iptables [-t 表名] -n -L [链名] [–line-numbers]
或
iptables -[vn]L #注意：不可以合写为-Ln
iptables -n -L --line-numbers

(7)设置默认策略
iptables [-t 表名] -p <链名> <控制类型>
iptables -p INPUT DROP
intables -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

(8)删除规则
iptables -D INPUT 2
iptables -t filter -D INPUT -p icmp -j REJECT
注意：
a、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
b、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
c、按内容匹配删除时，确保规则存在，否则报错

五、规则的匹配

1、通用匹配

可直接使用，不依赖于其他条件或扩展，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、空（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 192.168.241.3 -j DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.241.0/24 -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
注意：–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 192.168.241.0/24 -p tcp --dport 24500:24600 -j DROP
TCP标记匹配：–TCP-flags TCP标记
iptables -I INPUT -i ens33 -p tcp --tcp-flags SYN,RST,ACK SYN -j ACCEPT
丢弃SYN请求包，放行其他包
ICMP类型匹配：–icmp-type ICMP类型（可以是字符串、数字代码、目标不可达）
“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
关于其他可用的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 #禁止其他主机ping本机
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT #允许本机ping其他主机
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 --sports 源端口列表
-m multiport --dports 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 192.168.241.100-192.168.241.200 -j DROP
禁止转发源地址位于192.168.241.100-192.168.241.200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
禁止来自某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 ：响应请求或者已建立连接的，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）
iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
iptables -I INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -P INPUT DROP

六、SNAT

1、SNAT原理与应用

SNAT 应用环境：局域网主机共享单个公网IP地址接入Internet（私有不能早Internet中正常路由）
SNAT原理：修改数据包的源地址。

2、SNAT转换前提条件

（1）局域网各主机已正确设置IP地址、子网掩码、默认网关地址
（2）Linux网关开启IP路由转发

临时打开：
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
或
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
永久打开：
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1 #将此行写入配置文件
sysctl -p #读取修改后的配置

SNAT转换1：固定的公网IP地址：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.241.0/24 -o ens33 -j SNAT --to 12.0.0.1
或
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.241.0/24 -o ens33 -j SNAT --to-source 12.0.0.1-12.0.0.10
SNAT转换2：非固定的公网IP地址（共享动态IP地址）：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.241.0/24 -o ens33 -j MASQUERADE
小知识扩展：
一个IP地址做SNAT转换，一般可以让内网 100到200 台主机实现上网。

七、DNAT

1、DNAT原理与应用

DNAT 应用环境：在Internet中发布位于局域网内的服务器
DNAT原理：修改数据包的目的地址。

2、DNAT转换前提条件

（1）局域网的服务器能够访问Internet
（2）网关的外网地址有正确的DNS解析记录
（3）Linux网关开启IP路由转发
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
sysctl -p
DNAT转换1：发布内网的Web服务
把从ens33进来的要访问web服务的数据包目的地址转换为 192.168.241.3
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.241.3
或
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.241.3
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.241.10-192.168.241.20
DNAT转换2：发布时修改目标端口
发布局域网内部的OpenSSH服务器，外网主机需使用250端口进行连接
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 250 -j DNAT --to 192.168.241.10:22
在外网环境中使用SSH测试
ssh -p 250 [email protected]
yum -y install net-tools #若没有 ifconfig 命令可提前使用 yum 进行安装
ifconfig ens33
注意：使用DNAT时，同时还有配合SNAT使用，才能实现响应数据包的正确返回
科普：
主机型防火墙 主要使用 INPUT、OUTPUT 链，设置规则时一般要详细的指定到端口
网络型防火墙 主要使用 FORWARD 链，设置规则时很少去指定到端口，一般指定到IP地址或者到网段即可

八、防火墙规则的备份和还原

导出(备份)所有表的规则
iptables-save > /opt/ipt.txt
导入(还原)规则
iptables-restore < /opt/ipt.txt

将iptables规则文件保存在/etc/sysconfig/iptables中，iptables服务启动时会自动还原规则
iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
systemctl stop iptables #停止iptables服务会清空掉所有表的规则
systemctl start iptables #启动iptables服务会自动还原/etc/sysconfig/iptables中的规则