iptables基础理解---巨详细！！！

前言

防火墙的存在涉及到服务器的安全问题，但为何在实际工作中经常要关闭防火墙呢？
首先，软件级的防火墙在吞吐量上有着上限。因为防火墙需要在服务器上进行文件的配置，这就会占用系统的内存，从而造成性能上的浪费。因此，软件级防火墙逐渐被硬件级防火墙所替代。但存在即合理，我们还需要对软件级防火墙有一定的了解。

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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的关系

• 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。
• 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

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
（表里有链，链里有规则）

3.1 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）

3.2 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。

3.3 数据包到达防火墙时，规则表之间的优先顺序

raw > mangle > nat > filter
示意图：

3.4 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 > POSTROUTING

3.5 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

Centos 7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                #关闭防火墙
systemctl disable firewalld.service          
yum -y install iptables iptables-services       #安装iptables工具及服务
systemctl start iptables.service                #开启服务

五、iptables命令配置

命令格式：
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

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–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/1og/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

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- -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

添加新的规则：
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT 

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

iptables -n -L --line-numbers

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

删除规则：
iptables -D INPUT 2
iptables -t filter -D INPUT -p icmp -j REJECT

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

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

六、规则的匹配

6.1 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 192.168.80.11 -j DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.80.0/24 -j DROP

6.2 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 192.168.80.0/24 -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 INPU

6.3 显性匹配

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 192.168.80.100-192.168.80.200 -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)

设置主机型防火墙的通用配置：
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

七、SNAT

7.1 SNAT相关知识

SNAT原理：修改数据包的源地址。
SNAT应用环境：局域网主机共享单个公网IP地址接入Internet (私有1P不能在Internet中正常路由)
SNAT转换前提条件：

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

7.2 临时打开SNAT

echo 1> /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

7.3 永久打开SNAT

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

7.4 SNAT转换

SNAT转换1：固定的公网IP地址

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 -j SNAT --to 12.0.0.1
或
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 -j SNAT --to-source 12.0.0.1-12.0.0.10
                                      内网IP      出站 外网网卡                      外网IP或地址池

SNAT转换2：非固定的公网卫P地址(共享动态IP地址)

iptables-t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -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。

八、DNAT

8.1 DNAT相关知识

DNAT原理：修改数据包的目的地址
DNAT转换前提条件：

• 局域网的服务器能够访问Internet
• 网关的外网地址有正确的DNS解析记录
• Linux关开启IP路由转发

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward =1

sysctl –p

8.2 DNAT转换

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192.168.80.11
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.80.11
或
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33-d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT--to-destination 192.168.80.11
	                         入站 外网网卡  外网IP                                              内网服务器IP

iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -p tcp--dport 80 -j DNAT --to 192.168.80.11-192.168.80.20	                         

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 192.168.80.11:22

#在外网环境中使用SSH测试
ssh -p 250 [email protected]

#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

小知识扩展：
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

九、防火墙规则的备份和还原

备份(导出)所有表的规则

iptables-save > /opt/ipt.txt

还原（导入）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