高级运维学习(十一)三表五链

iptables

  • iptables有多种功能,每一种功能都用一张表来实现
  • 最常用的功能是防火墙和NAT
  • 从RHEL7开始,默认的防火墙为firewalld,但是它的底层仍然调用iptables
  • 安装iptables服务
# 关闭firewalld
[root@node1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@node1 ~]# systemctl disable firewalld

# 安装iptables
[root@node1 ~]# yum install -y iptables-services.x86_64  
  • iptables的表和链。我们只关心nat表和filter表。filter表是默认的表,它实现防火墙,也就是包过滤的功能。nat表实现网络地址转换。

高级运维学习(十一)三表五链_第1张图片

防火墙filter表

  • 配置iptables时,不指定表,就是使用filter表
  • 配置时不指定规则链,则配置所有链
  • 可以向规则链中加入很多规则,数据包进入该链时,从上向下匹配,一旦匹配就停止,开始应用规则。如果全都不匹配,则应用默认规则
  • 命令选项、链名、目标操作使用大写字母,其他小写
filter中的三条链
  • INPUT:数据包的目标地址是自己,则进入INPUT链
  • OUTPUT:数据包的源地址是自己,则进入OUTPUT链
  • FORWARD:数据包穿过自己,则进入FORWARD链

高级运维学习(十一)三表五链_第2张图片

 

环境准备
  • client1:eth0 -> 192.168.88.10/24 网关:192.168.88.11
  • node1:eth0 -> 192.168.88.11/24,eth1 -> 192.168.99.11/24
  • server1:eth1 -> 192.168.99.100/24 网关:192.168.99.11
iptables操作

常用选项:

-A 追加规则-->iptables -A INPUT
-D 删除规则-->iptables -D INPUT 1(编号)
-R 修改规则-->iptables -R INPUT 1 -s 192.168.12.0 -j DROP 取代现行规则,顺序不变(1是位置)
-I 插入规则-->iptables -I INPUT 1 --dport 80 -j ACCEPT 插入一条规则,原本位置上的规则将会往后移动一个顺位
-L 查看规则-->iptables -L INPUT 列出规则链中的所有规则

通用参数:
-p 协议  例:iptables -A INPUT -p tcp
-s 源地址 例:iptables -A INPUT -s 192.168.1.1
-d 目的地址 例:iptables -A INPUT -d 192.168.12.1
--sport 源端口 例:iptables -A INPUT -p tcp --sport 22
--dport 目的端口 例:iptables -A INPUT -p tcp --dport 22
-i 指定入口网卡 例:iptables -A INPUT -i eth0
-o 指定出口网卡 例:iptables -A FORWARD -o eth0

-j 指定要进行的处理动作
常用的ACTION:
DROP:丢弃
REJECT:明示拒绝
ACCEPT:接受
# 查看filter表中的规则。-t指定表名
[root@node1 ~]# iptables -t filter -L   # 所有规则链都是空的
Chain INPUT (policy ACCEPT)   # INPUT链默认规则是接受
target     prot opt source               destination         

Chain FORWARD (policy ACCEPT)   # FORWARD链默认规则是接受
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)   # OUTPUT链默认规则是接受
target     prot opt source               destination         

[root@node1 ~]# iptables -L   # 不指定表名,默认操作filter表
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 


# 起动服务时,iptables将会出现一些默认规则
[root@node1 ~]# systemctl start iptables.service 
[root@node1 ~]# iptables -L

# 默认规则往往不合我们的要求,可以先将所有的规则清空
[root@node1 ~]# iptables -F
  • iptables的语法
iptables [-t 表名] 选项 [链名] [条件] [-j 满足条件的操作]
  • 示例

    • 可以设置默认拒绝,然后明确允许
    • 也可以设置默认允许,然后明确拒绝
# 向INPUT链追加规则,192.168.88.254发来的包全部接受
# -A是追加,-s是匹配源地址,-j为jump,采取的行为,ACCEPT是接受
[root@node1 ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.88.254 -j ACCEPT

# 将INPUT链的默认规则改为DROP丢弃。-P设置默认规则
[root@node1 ~]# iptables -P INPUT DROP

# 查看INPUT链的规则
[root@node1 ~]# iptables -L INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     all  --  192.168.88.254        anywhere

# 在192.168.88.10上访问node1,将会被拒绝
[root@client1 ~]# ping -c2 192.168.88.11
[root@client1 ~]# ssh 192.168.88.11

# 注意,数据通信多数是双向的。现在node1也不能与192.168.88.254以外的其他机器通信,因为数据回不来。
[root@node1 ~]# ping -c2 192.168.88.10   # 失败


# 允许192.168.88.0网络的主机ssh连接node1
# -I是插入到INPUT链的第1个位置。-p指定协议,--dport指定目标端口号。-j是执行的操作
[root@node1 ~]# iptables -I INPUT 1 -s 192.168.88.0/24 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

# 查看规则
[root@node1 ~]# iptables -L INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  192.168.88.0/24       anywhere             tcp dpt:ssh
ACCEPT     all  --  192.168.88.254        anywhere            
# 查看规则,n是指用数字来表示端口号、主机等
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  192.168.88.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
ACCEPT     all  --  192.168.88.254        0.0.0.0/0 

# 测试,192.168.88.10已经可以ssh到node1,但是ping不通,因为只允许了ssh

# 配置任何地址访问node1的80端口,即http协议,都接受
[root@node1 ~]# yum install -y httpd
[root@node1 ~]# systemctl start httpd
# 不指定源,就是任何源
[root@node1 ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  192.168.88.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
ACCEPT     all  --  192.168.88.254        0.0.0.0/0           
ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80

# 拒绝192.168.88.254 ping node1。以下写法不会生效,因为插入到了规则尾部,在它上面已经存在允许192.168.88.254通信的规则了。
# icmp就是ping命令底层用到的协议,叫Internet控制消息协议
[root@node1 ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.88.254 -p icmp -j REJECT
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  192.168.88.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
ACCEPT     all  --  192.168.88.254        0.0.0.0/0           
ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80
REJECT     icmp --  192.168.88.254        0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

# 查看规则的行号
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy DROP)
num  target     prot opt source               destination         
1    ACCEPT     tcp  --  192.168.88.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
2    ACCEPT     all  --  192.168.88.254        0.0.0.0/0           
3    ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80
4    REJECT     icmp --  192.168.88.254        0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

# 删除第4条规则
[root@node1 ~]# iptables -D INPUT 4
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy DROP)
num  target     prot opt source               destination         
1    ACCEPT     tcp  --  192.168.88.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
2    ACCEPT     all  --  192.168.88.254        0.0.0.0/0           
3    ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80

# 拒绝192.168.88.254 ping node1。-I不指定位置,默认插到最上面
[root@node1 ~]# iptables -I INPUT -s 192.168.88.254 -p icmp -j REJECT
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy DROP)
num  target     prot opt source               destination         
1    REJECT     icmp --  192.168.88.254        0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
2    ACCEPT     tcp  --  192.168.88.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
3    ACCEPT     all  --  192.168.88.254        0.0.0.0/0           
4    ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80

# DROP是直接丢弃,REJECT是明确拒绝。

# 保存规则。不保存规则,重启iptables服务,自定义规则将消失
[root@node1 ~]# iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
  • 此时,从其他机器访问node1已放行相关协议,但是从node1访问其他机器却无法成功。原因是数据可以发出去,但是返回的数据包也会进入INPUT,但是INPUT链中没有相关放行规则。
  • 从自身发出去,返回来的数据包属于某个连接,该连接的状态是ESTABLISHED,放行该状态的数据包即可。ESTABLISHED表示已经建立的连接,即数据包是响应一个已经建立的连接而来的。
[root@node1 ~]# iptables -I INPUT -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

验证FORWARD链

高级运维学习(十一)三表五链_第3张图片

 准备环境

# 为node1的eth1配置ip地址
[root@node1 ~]# rm -f /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
[root@node1 ~]# nmcli connection add con-name eth1 ifname eth1 type ethernet autoconnect yes ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.99.11/24
[root@node1 ~]# reboot

# 配置server1
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname server1
[root@localhost ~]# nmcli connection modify "System eth0" ipv4.addresses "" autoconnect no
[root@localhost ~]# rm -f /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
[root@localhost ~]# nmcli connection add con-name eth1 ifname eth1 type ethernet autoconnect yes ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.99.100/24
[root@localhost ~]# reboot

为192.168.88.10和192.168.99.100配置网关

[root@client1 ~]# nmcli connection modify "System eth0" ipv4.gateway 192.168.88.11
[root@client1 ~]# nmcli connection down "System eth0"; nmcli connection up "System eth0"

[root@server1 ~]# nmcli connection modify eth1 ipv4.gateway 192.168.99.11
[root@server1 ~]# nmcli connection down eth1; nmcli connection up eth1

# 在中间节点node1上打开路由转发功能
[root@node1 ~]# sysctl -a | grep ip_forward
[root@node1 ~]# echo 'net.ipv4.ip_forward = 1' >> /etc/sysctl.conf 
[root@node1 ~]# sysctl -p

# client和server已经可以通信
[root@client1 ~]# ping -c2 192.168.99.100
  • 在server1上安装httpd服务
[root@server1 ~]# yum install -y httpd
[root@server1 ~]# systemctl start httpd

# 在客户端访问web服务,可以访问
[root@client1 ~]# curl http://192.168.99.100/
配置FORWARD链
  • 要求:在node1上配置防火墙,保护server1

    1. 默认拒绝所有数据包通过
    2. 从server1所在网段发往client1所在网段的包全部允许
    3. 从client1所在网段到server1所在网段,允许icmp,允许22、80、443端口通过
# 默认拒绝所有数据包通过,此时client1和server1完全不通
[root@node1 ~]# iptables -P FORWARD DROP

# 源地址是192.168.99.0/24,目标地址是192.168.88.0/24的包,放行
[root@node1 ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.99.0/24 -d 192.168.88.0/24 -j ACCEPT

# 从client1到server1,允许icmp
[root@node1 ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.88.0/24 -d 192.168.99.0/24 -p icmp -j ACCEPT

# client1和server1已经可以ping通了
[root@client1 ~]# ping -c2 192.168.99.100

# 允许从client1访问server1的22、80、443,100-120端口范围
# -m是引入扩展模块,multiport多端口
[root@node1 ~]# iptables -A FORWARD -p tcp -m multiport --dport 22,80,443,100:120 -s 192.168.88.0/24 -j ACCEPT

# 现在从client1到server1的ssh、http都可以放行了
[root@client1 ~]# ssh 192.168.99.100
[root@client1 ~]# curl http://192.168.99.100/



# 拒绝192.168.88.10-192.168.88.20访问192.168.99.50-192.168.99.150
# -m是引入扩展模块,src-range是源地址范围,dst-range目标地址范围
[root@node1 ~]# iptables -I FORWARD -m iprange --src-range 192.168.88.10-192.168.88.20 --dst-range 192.168.99.50-192.168.99.150 -j REJECT

NAT

  • NAT:网络地址翻译、网络地址转换

  • NAT技术产生,主要是解决IPV4地址不够用。

  • NAT一般用于将私有地址转成全球唯一的公有地址。

  • 私有地址:

    • A类:10.x.x.x
    • B类:172.16.x.x-172.31.x.x
    • C类:192.168.x.x
  • 私有地址,如果需要访问互联网中的公有地址,进行上网,可以通过NAT技术,将私有地址转成公有地址,再访问外界。

配置SNAT

  • 现在的实验环境,client1可以访问server1,server1看到的是客户端地址是client1的地址。
# 跟踪httpd日志的尾部
[root@server1 ~]# tail -f /var/log/httpd/access_log 

# 在client上访问server1的web服务
[root@client1 ~]# curl http://192.168.99.100/

# 查看服务器终端的日志,将会显示client1的地址192.168.88.10访问了它
192.168.88.10 - - [13/Oct/2021:17:31:35 +0800] "GET / HTTP/1.1" 403 4897 "-" "curl/7.29.0"
  • 互联网环境下,运营商不允许私有地址出现在互联网上,发现有这样的数据,就直接丢弃。所以,私有地址发往互联网时,需要用NAT转换成公有地址,也叫合法地址。
  • 在我们的练习环境下,在node1上配置NAT,当client1访问server1时,将client1的地址转换成server1的192.168.99.x再发给server1。因为数据包的源地址改变了,所以叫SNAT,S即Source。
# 向nat表中的POSTROUTING链添加规则。将源地址192.168.88.0/24转换成它外网卡地址。
[root@node1 ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.88.0/24 -j MASQUERADE
[root@node1 ~]# iptables -t nat -nL

# client1再次访问server1时,server1上的日志将会显示node1的192.168.99.11访问
[root@server1 ~]# tail -f /var/log/httpd/access_log 
192.168.99.11 - - [13/Oct/2021:17:45:07 +0800] "GET / HTTP/1.1" 403 4897 "-" "curl/7.29.0"

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