Iptables防火墙策略详解

一、iptables

Linux 系统的防火墙——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、端口等信息的处理上。

netfilter/iptables 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。

二、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

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：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。相当于把内网中的80端口映射到路由器外网端口上。
• 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。

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

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

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）

三、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
systemctl disable firewalld.service

yum -y install iptables iptables-services
systemctl start iptables.service

（1）iptables防火墙的配置方法：

• 1、使用iptables 命令行。
• 2、使用system-config-firewall

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
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：

-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:

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]
或
iptables -[vn]L				#注意：不可以合写为 -Ln

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：

• 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

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：

• 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

（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 INPUT -p icmp -j REJECT					

（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 --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）

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 

四、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（私有不能早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

临时打开：

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

永久打开：
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


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IP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。

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

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

sysctl -p 			

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 192.168.80.10
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.80.10
或
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.80.10
                             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 192.168.80.10-192.168.80.20
	
	
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 192.168.80.10:22

#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

防火墙规则的备份和还原

导出（备份）所有表的规则
iptables-save > /opt/ipt.txt

导入（还原）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