LINUX之iptables防火墙

目录

一、iptables概述

二、iptables 的表、链结构

2.1.iptables的四表五链结构介绍

2.2.四表

2.3.五链

2.4.数据包过滤的匹配流程

2.4.1.规则链之间的匹配顺序

2.4.2.规则链内的匹配顺序

2.4.3.数据包在规则表、链间的匹配流程

 三、添加、查看、删除规则等基本操作

3.1.语法结构

3.1.1.注意事项

3.1.2.数据包的常见控制类型

3.2.iptables命令的常用管理选项

3.3.添加新的规则

3.4.查看规则列表

3.5.删除、清空规则

3.6.设置默认策略

四、规则匹配条件

4.1.通用匹配

4.2.隐含匹配

4.3.显式匹配

4.4.状态匹配

五、总结

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一、iptables概述

• netfilter/iptables: 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。
• netfilter/iptables关系：
• netfilter:属于"内核态"又称内核空间(kernel space）的防火墙功能体系。linux好多东西都是内核态用户态，那我们运维人员关注的是用户态，内核我们关注不是很多，内核基本是我们开发人员关心的事情是内核的一部分，由一些信息包过滤表组成，这些表包含内核用来控制信息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。

二、iptables 的表、链结构

2.1.iptables的四表五链结构介绍

iptables的作用是为包过滤机制的实现提供规则，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，为了更加方便的组织和管理防火墙规则，iptables采用了表和链的分层结构,所以它会对请求的数据包的包头数据进行分析，根据我们预先设定的规则进行匹配来决定是否可以进入主机。

其中，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。

2.2.四表

• raw：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：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：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、PEROUTTNG、POSTROUTING。
• filter：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INPUT、OUTPUT、FORWARD

注：在iptables的四个规则表中，mangle表和raw表的应用相对较少。

2.3.五链

• 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。

2.4.数据包过滤的匹配流程

（数据包到防火墙时）

优先顺序

规则表应用顺序:raw→mangle→nat→filter

2.4.1.规则链之间的匹配顺序

主机型防火墙：

数据包直接进入到防火墙所在的服务器的内部某一个应用程序当中，是不是我只是路过服务器吧，是直接进入到服务。

• 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

2.4.2.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)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)。

2.4.3.数据包在规则表、链间的匹配流程

• 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（如Internet 用户访问网关的 web 服务端口)，那么内核将其传递给INPUT链进行处理（决定是否允许通过等)，通过以后再交给系统上层的应用程序(如httpd服务器）进行响应。
• 转发数据流向:来自外界的数据包到达防火墙后，首先被PREROUTING链处理，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（如局域网用户通过网关访问QQ服务器），则内核将其传递给FORWARD链进行处理（允许转发或拦截、丢弃），最后交给POSTROUTING 链（是否修改数据包的地址等）进行处理。
• 入站PREROUTING   input   应用程序   output   postrouting

 三、添加、查看、删除规则等基本操作

3.1.语法结构

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

• 表名、链名用来指定iptables 命令所操作的表和链，未指定表名时将默认使用filter表；
• 管理选项:表示iptables规则的操作方式，如插入、增加、删除、查看等；
• 匹配条件:用来指定要处理的数据包的特征，不符合指定条件的数据包将不会处理;
• 控制类型指的是数据包的处理方式，如允许、拒绝、丢弃等。

3.1.1.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

3.1.2.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。

注意：需要大写

3.2.iptables命令的常用管理选项

管理选项                            用法示例


-A            在指定链末尾追加一条iptables -A INPUT(操作)

-I            在指定链中插入一条新的，未指定序号默认作为第一条iptables -I INPUT(操作)

-P            指定默认规则iptables -POUTPUT ACCEPT(操作)

-D            删除iptables -t nat -D INPUT(操作）

-R            修改、替换某一条规则iptables -t nat -R INPUT(操作）

-L            查看iptables -t nat -L(查看)

-n            所有字段以数字形式显示（比如任意ip地址是0.0.0.0而不是anywhere，              
              比如显示协议端口号而不是服务名)iptables -L -n,iptables -nL,iptables -vnL(查看）

-v              查看时显示更详细信息，常跟-L一起使用(查看)

--line-number   规则带编号                                                        
                iptables -t nat -L -n --line-number /iptables -t nat -I --line-number 

-F              清除链中所有规则iptables -F(操作)

-x              清空自定义链的规则，不影响其他链iptables -X

-Z              清空链的计数器(匹配到的数据包的大小和总和)iptables -Z

-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。                   
                比如：iptables -t nat -S iptables -t nat -s POSTROUTING l

3.3.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（其中"-p协议名"作为匹配条件) 。

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT      //不允许任何主机ping本主机
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j  ACCEPT   //允许主机ssh端口进过我的


其他
iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j ACCEPT      //允许任何主机tcp
iptables -I INPUT -p udp -j ACCEPT                //允许任何主机udp

3.4.查看规则列表

查看已有的防火墙规则时，使用管理选项"-L"，结合"--line-numbers"选项还可显示各条规则在链内的顺序号。

例如，若要查看 filter 表 INPUT链中的所有规则，并显示规则序号，可以执行以下操作。

iptables [-t 表名] -n -L [链名] [--line-numbers]

或

iptables -[vn]L

#注意:不可以合写为-Ln

[root@localhost ~]# iptables -L INPUT --line-numbers

当防火墙规则的数量较多时，若能够以数字形式显示地址和端口信息，可以减少地址解析的环节，在一定程度上加快命令执行的速度。

例如，若要以数字地址形式查看 filter 表INPUT链中的所有规则，可以执行以下操作
...
[ root@localhost ~]# iptables -nL INPUT               //"-n -L"可合写为"-nL"

3.5.删除、清空规则

删除一条防火墙规则时，使用管理选项"-D"。例如，若要删除filter表INPUT链中的第五条规则，可以执行以下操作。

第一种写法
iptables -D INPUT 5
iptables -L INPUT --line-numbers

第二种写法
iptables -t filter -D INPUT -p icmg- j REJECT

例题：

（1）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链中的所有规则，可以执行以下操作。

[ root@localhost ~]# iptables -F  INPUT
[ root@localhost ~]# iptables -nL INPUT

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。

（2）使用管理选项"-F”时，允许省略链名而清空指定表所有链的规则。

例如，执行以下操作分别用来清空 filter表、nat表、mangle表。

[ root@localhost ~]# iptables -F
[ root@localhost ~]# iptables -t nat -F
[ root@localhost ~]# iptables -t mangle -F

注意:
1.-F仅仅是清空链中的规则,r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。

3.6.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。例如，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 [-t 表名] -P <链名> <控制类型>

iptables -P INPUT DROP             //输入后没显示 清除所有规则之后生效，因为下面只剩下DROP添加远程端口22。
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...

例题：
[root@localhost ~]# iptables -t filter -P FORWARD DROP

[root@localhost ~]# iptables -P OUTPUT ACCEPT

需要注意的是，当使用管理选项"-F“清空链时，默认策略不受影响。因此若要修改默认策略，必须通过管理选项"-P“重新进行设置。另外，默认策略并不参与链内规则的顺序编排，因此在其他规则之前或之后设置并无区别。

四、规则匹配条件

4.1.通用匹配

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。

协议匹配：
编写iptables规则时使用"-p 协议名"的形式指定，用来检查数据包所使用的网络协议(--protocol)，如tcp、udp、icmp和 all(针对所有IP数据包）等，可用的协议类型存放于Linux系统的/etc/procotols文件中。例如，若要丢弃通过icmp 协议访问防火墙本机的数据包，允许转发经过防火墙的除 icmp协议之外的数据包，可以执行以下操作。

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

iptables -I INPUT -p icmp -j DROP
iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT    //感叹号”!"表示取反

4.2.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

案列：
iptables -A INPUT -p tcp --sport 1000:3000 -jREJECT
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
iptables -A FORWARD -s 192.168.4.0/24 -p udp --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -d 192.168.4.0/24 -p udp --sport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 192.168.4.0/24 -p tcp --dport 53 -j ACCEPT

• 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

"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                              先拒绝: iptables  -A   INPUT -p icmp -j  DROP

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

4.3.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
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

4.4.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ESTABLISHEBD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 -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
iptables -P INPUT DROP

五、总结

• 规则表的作用:容纳各种规则链; 表的划分依据：防火墙规则的作用相似。

• 规则链的作用:容纳各种防火墙规则;规则的作用：对数据包进行过滤或处理 ;链的分类依据：处理数据包的不同时机。

• 总结:表里有链，链里有规则。