Linux系统防火墙iptables

目录

iptables

iptables概述

netfilter/iptables 关系

四表五链

作用与简述

四表

五链

规则链内的匹配顺序

iptables的安装与相关规则配置方法

iptables的安装

iptables防火墙的配置方法

规则的匹配

通用匹配

隐含匹配

显式匹配

SNAT原理与应用

SNAT 应用环境

SNAT原理

SNAT转换前提条件

Linux网关临时开启IP路由转发

Linux网关永久开启IP路由转发

SNAT转换（非固定的公网IP地址即共享动态IP地址）

DNAT原理与应用

DNAT 应用环境

DNAT原理

DNAT转换前提条件

DNAT转换（发布时修改目标端口）

其他拓展与注意事项

防火墙规则的备份和还原

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iptables

iptables概述

•  Linux 系统的防火墙 ：虽然 netfilter/iptables IP 信息包过滤系统被称为单个实体，但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。
•  PTABLES 是与最新的 3.5 版本 Linux 内核集成的 IP 信息包过滤系统。如果 Linux 系统连接到因特网或 LAN、服务器或连接 LAN 和因特网的代理服务器， 则该系统有利于在 Linux 系统上更好地控制 IP 信息包过滤和防火墙配置。
•  iptables 组件是一种工具，也称为用户空间（userspace），它使插入、修改和除去信息包过滤表中的规则变得容易。 Red Hat Linux 7.1 版本之前需要自己下载该工具并安装

netfilter/iptables 关系

•  netfilter/iptables IP 数据包过滤系统是一款功能强大的工具，可用于添加、编辑和移除规则。
•  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。

四表五链

•  iptables表链匹配流程示意图

作用与简述

•  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：表里有链，链里有规则
•  数据包到达防火墙时，规则表之间的优先顺序
  • raw > mangle > nat > filter

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。

五链

•  INPUT链
  • 处理入站数据包，匹配目标IP为本机的数据包。
•  OUTPUT链
  • 处理出站数据包，一般不在此链上做配置。
•  FORWARD链
  • 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。

 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

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）

iptables的安装与相关规则配置方法

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

[root@localhost /]# systemctl stop firewalld.service 
[root@localhost /]# systemctl disable firewalld.service 
[root@localhost /]# yum -y install iptables-services.x86_64 iptables
安装过程略
[root@localhost /]# systemctl start iptables.service

iptables防火墙的配置方法

•  1.用iptables 命令行
•  2.使用system-config-firewall（图形界面，不常用）
•  iptables 命令行配置方法

 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
• 控制类型使用大写字母，其余均为小写

常用的控制类型

类型	说明
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
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 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

选项	说明
-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
-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
•  禁止Ping

[root@localhost /]# iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT 
[root@localhost /]#  iptables -t filter -nL
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
REJECT     icmp --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination 
[root@localhost /]# ping 192.168.131.14
PING 192.168.131.14 (192.168.131.14) 56(84) bytes of data.
【因为禁止了ICMP所以虽然能发出去但是接受不了返回的包

使用DROP控制类型禁Ping

[root@localhost /]# iptables -F
[root@localhost /]#  iptables -t filter -nL
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
[root@localhost /]# iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j DROP 
[root@localhost /]#  iptables -t filter -nL
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
DROP       icmp --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0           

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination 

设置策略tcp的22端口拒绝数据包通过

[root@localhost /]# iptables -I INPUT -P tcp --dport 22 -j REJECT

【在INPUT链设置策略tcp的22端口拒绝数据包通过，此时Xshell将连接不上，需要在本机进行策略的删除或修改】

此时只能在本机上进行操作

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

注意
1.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
2.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
3.按内容匹配删数时，确保规则存在，否则报错

这时Xshell即可连接

清空规则
iptables [-t 表名] -F [链名]
iptables -F INPUT
iptables -F
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 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
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

规则的匹配

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

[root@localhost /]# iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT 
【在FORWARD链添加除了icmp其他都可以通过的策略】
[root@localhost /]# iptables -A INPUT -s 192.168.13.11 -j DROP
【在INPUT链添加丢弃从192.168.13.11主机过来的任何包】
[root@localhost /]# iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.14.0/24 -j DROP
【在INPUT开头插入拒绝192.168.13.0网段的地址从ens33网卡进入的策略】

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

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

[root@localhost /]# 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
• “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

[root@localhost /]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP
【禁止其它主机ping 本机】
[root@localhost /]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT
【允许本机ping 其它主机】
[root@localhost /]# 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】
[root@localhost /]# iptables -A INPUT -p icmp -j REJECT 

显式匹配

•  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 --sport 源端口列表
  • -m multiport --dport 目的端口列表

[root@localhost /]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT 
【添加了“-m multiport”这个模块后即可添加80,22,21,20,53多个端口，允许数据包通过】
[root@localhost /]# iptables -A INPUT -p udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT

 MAC地址匹配

• -m mac --mac-source MAC地址

[root@localhost /]# iptables -A FORWARD -m mac --mac-source E3:32:E5:08:3E:44 -j DROP

【禁止来自E3:32:E5:08:3E:44MAC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）】
[root@localhost /]# iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
[root@localhost /]# iptables -A INPUT -p udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
[root@localhost /]# iptables -A INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
【对进来的包的状态进行检测。已经建立tcp连接的包以及该连接相关的包允许通过】
【比如我和你做生意，我们谈成了生意，到了支付的时候，就可以直接调用与这笔生意相关的支付功能】
[root@localhost /]# iptables -P INPUT DROP

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IP不能在Internet中正常路由）

SNAT原理

•  修改数据包的源地址。

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

Linux网关临时开启IP路由转发

[root@localhost /]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

或者

[root@localhost /]# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

Linux网关永久开启IP路由转发

[root@localhost /]# vim /etc/sysctl.conf

# sysctl settings are defined through files in
# /usr/lib/sysctl.d/, /run/sysctl.d/, and /etc/sysctl.d/.
#
# Vendors settings live in /usr/lib/sysctl.d/.
# To override a whole file, create a new file with the same in
# /etc/sysctl.d/ and put new settings there. To override
# only specific settings, add a file with a lexically later
# name in /etc/sysctl.d/ and put new settings there.
#
# For more information, see sysctl.conf(5) and sysctl.d(5).
net.ipv4.ip_forward = 1            【将此行写入配置文件并取消注释】
[root@localhost /]# sysctl -p      【读取修改后的配置】
net.ipv4.ip_forward = 1

SNAT转换（非固定的公网IP地址即共享动态IP地址）

[root@localhost /]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 -j MASQUERADE

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

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

[root@localhost /]# vim /etc/sysctl.conf

# sysctl settings are defined through files in
# /usr/lib/sysctl.d/, /run/sysctl.d/, and /etc/sysctl.d/.
#
# Vendors settings live in /usr/lib/sysctl.d/.
# To override a whole file, create a new file with the same in
# /etc/sysctl.d/ and put new settings there. To override
# only specific settings, add a file with a lexically later
# name in /etc/sysctl.d/ and put new settings there.
#
# For more information, see sysctl.conf(5) and sysctl.d(5).
net.ipv4.ip_forward = 1            【将此行写入配置文件并取消注释】
[root@localhost /]# sysctl -p      【读取修改后的配置】
net.ipv4.ip_forward = 1

DNAT转换（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221端口进行连接】
[root@localhost /]# iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 16.0.0.1 -p tcp --dport 221 -j DNAT --to 192.168.131.9:22
[root@localhost /]# ssh -p 221 [email protected]
【外网环境中使用SSH 221端口进行测试】

其他拓展与注意事项

•  注意：使用DNAT时，同时还得配合SNAT使用，才能实现响应数据包的正确返回。
•  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。
•  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。

• 防火墙规则的备份和还原

•  导出（备份）所有表的规则

[root@localhost /]# iptables-save > /opt/qzipt.txt
[root@localhost /]# cat /opt/qzipt.txt 
# Generated by iptables-save v1.4.21 on Wed Mar 31 19:16:32 2021
...略...
...略...
-A FORWARD -p tcp -m state --state NEW -m tcp ! --tcp-flags FIN,SYN,RST,ACK SYN -j DROP
COMMIT
# Completed on Wed Mar 31 19:16:32 2021

•  导入（还原）规则

[root@localhost /]# iptables-restore < /opt/mmipt.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

[root@localhost /]# iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
[root@localhost /]# systemctl stop iptables    
【停止iptables服务会清空掉所有表的规则】
[root@localhost /]# systemctl start iptables   
【启动iptables服务会自动还原/etc/sysconfig/iptables 中的规则】