iptables防火墙

目录

前言

一、Linux 防火墙基础

1.netfilter 与 iptables

2.iptables 的表、链结构

3.规则图

4.规则表

5.规则链

二、数据包过滤的匹配流程

1.规则表之间的顺序

2.规则链之间的顺序

3.规则链内部各条防火墙规则之间的顺序

三、编写防火墙规则

1.安装iptables

2.iptables的基本语法

3.数据包的常见控制类型

四、添加、查看、删除规则等基本操作

1.添加新的规则

2.查看规则列表

3.删除、清空规则

4.设置默认策略

五、规则的匹配条件

1.通用匹配

2.隐含匹配

3.显示匹配

总结

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前言

在 Internet 中，企业通过各种应用系统来为用户提供各种服务，如 Web 网站、电子邮件系统、FTP 服务器、数据库系统等，那么，如何来保护这些服务器，过滤企业不需要的访问甚至是恶意的入侵呢？

一、Linux 防火墙基础

Linux 的防火墙体系主要工作在网络层，针对 TCP/IP 数据包实施过滤和限制，属于典型的包过滤防火墙（或称为网络层防火墙）。体现在对包内的 IP 地址、端口等信息的处理上。Linux 系统的防火墙基于内核编码实现，具有非常稳定的性能和极高的效率，也因此获得广泛的应用。

1.netfilter 与 iptables

netfilter：是内核的一部分，由一些数据包过滤表组成，不以程序文或文件的形式存在；这些表包含内核用来控制数据包过滤处理的规则集；属于“内核态”(Kernel Space，又称为内核空间)的防火墙功能体系。

iptables：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；属于“用户态”(User. Space，又称为用户空间) 的防火墙管理体系；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。

2.iptables 的表、链结构

iptables的作用是为包过滤机制的实现提供规则（或称为策略），通过各种不同的规则，告诉 netfilter 对来自某些源、前往某些目的或具有某些协议特征的数据包应该如何处理。
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，在每个表容器内又包括不同的规则链，根据处理数据包的不同时机划分为五种链。
决定是否过滤或处理数据包的各种规则，按先后顺序存放在规则链中。

3.规则图

4.规则表

raw表：主要用来决定是否对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)。包含三个链，即PREROUTING、POSTROUTING、OUTPUT。

5.规则链

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。

二、数据包过滤的匹配流程

iptables管理这四个默认表和五种链，各种防火墙的规则依次存在链中，那么当一个数据到达防火墙以后，会优先使用哪一个表和哪一个链呢？数据包进出防火墙又是怎么处理的？

1.规则表之间的顺序

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PREROUTING链处理(是否修改数据包地址等)，然后进行路由选择(判断该数据包应发往何处)；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（决定是否允许通过），通过后再交给系统上层的应用程序进行相应。

转发数据流向：来自外界的数据包到达防火墙后，首先被 PREOUTING 链处理，然后再进行路由选择；如果数据包的目标地址是其他外部地址，则内核将其传递给 FORWARD 链进行处理（允许转发、拦截或丢弃），最后交给 POSTROUTING 链进行处理（是否修改数据包的地址等）。

出站数据流向：防火墙本机向外部地址发送数据包，首先被 OUTPUT 链处理，然后进行路由选择，再交给 POSTROUTING 链进行处理（是否修改数据包的地址等）。

3.规则链内部各条防火墙规则之间的顺序

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)要么放行要么丢弃。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)。

三、编写防火墙规则

1.安装iptables

CentOS7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。

#关闭firewalld防火墙

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld

#安装iptables防火墙

[root@localhost ~]# yum -y install iptables iptables-services.x86_64 

#设置iptables开机自启

[root@localhost ~]# systemctl start iptables.service
[root@localhost ~]# systemctl status iptables.service 
[root@localhost ~]# systemctl enable iptables.service

2.iptables的基本语法

语法构成

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

3.数据包的常见控制类型

对于防火墙，数据包的控制类型非常关键，直接关系到数据包的放行、封堵及做相应的日志记录等。在 iptables 防火墙体系中，最常用的几种控制类型如下。

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，必要时会给数据发送端一个响应信息

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

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

防火墙规则的“匹配即停止”对于 LOG 操作来说是一个特例，因为 LOG 只是一种辅助 动作，并没有真正处理数据包。 注：需要大写

四、添加、查看、删除规则等基本操作

在熟练编写各种防火墙规则之前，首先要掌握查看规则、添加规则、删除规则、清空链内规则等基本操作。

iptables命令的常用管理选项

-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
-X	清空自定义链的规则，不影响其他链
-Z	清空链的计数器（匹配到的数据包的大小和总和）
-S	查看链的所有规则或者某个链的规则/某个具体规则后面跟编号
-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

1.添加新的规则

添加新的防火墙规则时，使用管理选项“-A”、“-I”，前者用来追加规则，后者用来插入规则

例如，若要在 filter 表 INPUT 链的末尾添加一条防火墙规则，可以执行以下操作（“-p 协议名”作为匹配条件）

[root@localhost ~]# iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j ACCEPT 

2.查看规则列表

3.删除、清空规则

清空指定链或表中的所有防火墙规则，使用管理选项“-F”。

例如，若要清空 filter 表 INPUT

注意:
1.-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。
2.-P设置了DROP后，使用-F--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。
3.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。

4.设置默认策略

iptables的各条链中，默认策略是规则匹配的最后一个环节——当找不到任何一条能够匹配的数据包的规则时，则执行默认策略。默认策略的控制类型为ACCEPT（允许）、DROP（丢弃）两种。

#基本格式
iptables [-t 表名] -P <链名> <控制类型>

执行以下操作可以将 filter 表中FORWARD链的默认策略设为丢弃，OUTPUT链的默认策略设为允许

iptables -P FORWARD DROP

iptables -P OUTPUT ACCEPT

五、规则的匹配条件

在编写防火墙规则时，匹配条件的设置起着决定性的作用。只有清晰、准确地设置好匹配条件，防火墙才知道要对符合什么条件的数据包进行处理，避免“误杀”。对于同一条防火墙规则，可以指定多个匹配条件，表示这些条件必须都满足规则才会生效。根据数据包的各种特征，结合iptables的模块结构，匹配条件的设置包括三大类：通用匹配、隐含匹配、显式匹配。

1.通用匹配

通用匹配也称之为常规匹配，这种匹配方式可以单独使用，不依赖于其他条件或扩展模块。常见的通用匹配包括协议匹配、地址匹配、网络接口匹配。

协议匹配: -p 协议名                             #如tcp、udp、icmp和all（针对所有数据包）等
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

协议匹配

编写iptables规则时使用“-p 协议名”的形式来指定，用来检测数据包所使用的网络协议

例：若要丢弃通过icmp协议的访问防火墙本机的数据包，允许转发除了icmp协议以外的数据包

[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p icmp -j DROP

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD ！-p icmp -j ACCEPT

地址匹配

编写iptables规则时使用“-s 源地址”或“-d 目标地址”的形式来指定，用来检测数据包的源地址或目标地址

例：若要拒绝转发源地址为192.168.196.141的数据，允许转发源地址位于192.168.150.0/24网段的数据。

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s 192.198.196.141 -j REJECT

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s 192.198.150.0/24 -j ACCEPT

例：若检测到来自某个网段的（如 10.20.30.0/24）的频繁扫描、登录穷举等不良企图时。

[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -s 10.20.30.0/24 -j DROP

[root@localhost ~]# iptables -I FORWARD -s 10.20.30.0/24 -j DROP

网络接口匹配

编写iptables规则时使用“-i 接口名”和“-o 接口名”的形式，用于检查数据包从防火墙的哪一个接口进入或进出。

例：若要丢弃从外网接口（eth1）访问防火墙本机且源地址为私有地址的数据包。

[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -i eth1 -s 10.0.0.0/8 -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

端口匹配

例：若要允许为网段192.168.4.0/24转发DNS查询数据包，可以执行以下操作

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.4.0/24 -P udp --dport 53 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -d 192.168.4.0/24 -P udp --sport 53 -j ACCEPT

例：构建vsftpd服务器时，若要开放20、21端口，以及用于被动模式的端口范围为24500~24600

[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 24500:24600-j ACCEPT

ICMP类型匹配

编写iptables规则时使用“–icmp-type ICMP类型”的形式，针对的协议为ICMP，用来检查ICMP数据包的类型。CMP类型使用字符串或数字代码表示，“Echo-Request”(代码为8)表示请求，"Echo-Reply” (代码为0)表示回显"Destinat ion-Unreachable” (代码为3)表示目标不可达。

#禁止其它主机ping本机
iptables -A INPUT -p icmp - icmp-type 8 -j DROP  

#允许本机ping其它主机
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT   

#当本机ping不通其它主机时提示目标不可达
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT     

#此时其它主机需要配置关于icmp协议的控制类型为REJECT

3.显示匹配

这种匹配方式要求有额外的内核模块提供支持，必须以手动“-m 模块名称”的形式调用相应的模块，然后才能设置匹配条件。常见的显示匹配包括多端口匹配、IP范围匹配、MAC地址匹配、状态匹配。

多端口匹配

编写iptables规则时使用“-m multiport --sport 源端口列表” “ -m multiport --dport 目的端口列表”的形式，用来检查数据包的源端口、目标端口，多个端口之间用逗号隔开。

例：若要允许本机开放25、80、110、143端口

[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 25,80,110,143 -j ACCEPT

IP范围匹配

编写iptables规则时使用“-m iprange --src-range IP 范围” “-m iprange --dst-range IP 范围”的形式，用来检查数据包的源地址、目标地址，其中IP范围采用“起始地址-结束地址”的形式。

若要禁止转发源地址IP地址位于192.168.4.21与192.168.4.28之间的TCP数据包

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARAD -p tcp -m iprange --src-range 192.168.4.21-192.168.4.28 -j ACCEPT

MAC地址匹配

编写iptables规则时使用“-m mac --mac-source MAC地址”的形式，用来检查数据包的源MAC地址。由于MAC地址本身的局限性，此类匹配条件一般适用于内部网络。 

例：若要根据MAC地址封锁主机，禁止访问本机的任何应用

[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -m mac --mac-source xx:xx:xx:xx:xx:xx -j DROP

状态匹配

编写iptables规则时使用“-m state --state连接状态”的形式，基于iptables的状态跟踪机制用来检查数据包的连接状态。

常见的连接状态有：

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

例：若要禁止转发与正常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 -A FORWARD -m state --state NEW -p tcp ! --syn -j DROP

例：若只开放本机的web服务（80端口），但发给本机的TCP应答数据包予以放行，其他入站数据包均丢弃。

[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHD -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -P INPUT DROP

总结

netfilter是实现过滤防火墙功能的内核机制，iptables是管理防火墙规则的用户态工具。

iptables的规则体系默认包括四个表（filter、nat、mangle、raw）和五种链（INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、POSTROUTING）。

表的匹配顺序为 raw → mangle → nat → filter。

链的匹配顺序取决于具体的数据流向：且遵循“匹配即停止”的原则，但LOG操作除外。

iptables规则的匹配条件类型包括通用匹配、隐含匹配、显示匹配，其中显示匹配必须以“-m 模块名称”加载模块。