iptables防火墙
一、安全技术和防火墙
1.1安全技术
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入侵检测系统（Intrusion Detection Systems）：特点是不阻断任何网络访问，量化、定位来自内外网络的威胁情况，主要以提供报警和事后监督为主，提供有针对性的指导措施和安全决策依据,类 似于监控系统一般采用旁路部署（默默的看着你）方式。
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入侵防御系统（Intrusion Prevention System）：以透明模式工作，分析数据包的内容如：溢出攻击、拒绝服务攻击、木马、蠕虫、系统漏洞等进行准确的分析判断，在判定为攻击行为后立即予以 阻断，主动而有效的保护网络的安全，一般采用在线部署方式。（必经之路）
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防火墙（ FireWall ）：隔离功能，工作在网络或主机边缘，对进出网络或主机的数据包基于一定的规则检查，并在匹配某规则时由规则定义的行为进行处理的一组功能的组件，基本上的实现都是默 认情况下关闭所有的通过型访问，只开放允许访问的策略,会将希望外网访问的主机放在DMZ (demilitarized zone)网络中.
防水墙
广泛意义上的防水墙：防水墙（Waterwall），与防火墙相对，是一种防止内部信息泄漏的安全产品。 网络、外设接口、存储介质和打印机构成信息泄漏的全部途径。防水墙针对这四种泄密途径，在事前、事 中、事后进行全面防护。其与防病毒产品、外部安全产品一起构成完整的网络安全体系。
策略
文件后缀
.doc .txt进程名
word.exe
1.2防火墙的分类
应用层 进程 程序
表示层
会话层传输层 端口 防火墙
网络层 ip 路由器 三层
数据链路层 mac 交换机物理层 定义标准
按保护范围划分：
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主机防火墙：服务范围为当前一台主机
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网络防火墙：服务范围为防火墙一侧的局域网
按实现方式划分:
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硬件防火墙：在专用硬件级别实现部分功能的防火墙；另一个部分功能基于软件实现，如：华为， 山石hillstone,天融信，启明星辰，绿盟，深信服, PaloAlto , fortinet, Cisco, Checkpoint， NetScreen(Juniper2004年40亿美元收购)等
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软件防火墙：运行于通用硬件平台之上的防火墙的应用软件，Windows 防火墙 ISA --> Forefront
按网络协议划分：
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网络层防火墙：OSI模型下四层，又称为包过滤防火墙
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应用层防火墙/代理服务器：proxy 代理网关，OSI模型七层
包过滤防火墙
网络层对数据包进行选择，选择的依据是系统内设置的过滤逻辑，被称为访问控制列表（ACL），通过检查数据流中每个数据的源地址，目的地址，所用端口号和协议状态等因素，或他们的组合来确定是否 允许该数据包通过
优点：对用户来说透明，处理速度快且易于维护
缺点：无法检查应用层数据，如病毒
应用层防火墙
应用层防火墙/代理服务型防火墙，也称为代理服务器（Proxy Server)
将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段
内外网用户的访问都是通过代理服务器上的“链接”来实现优点：在应用层对数据进行检查，比较安全
缺点：增加防火墙的负载
提示：现实生产环境中所使用的防火墙一般都是二者结合体，即先检查网络数据，通过之后再送到应用 层去检
1.3包过滤防火墙概述
netfilter
- 位于Linux内核中的包过滤功能体系
- 称为Linux防火墙的“内核态”（内核空间）
- 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
- 位于/sbin/iptables
- 用来管理防火墙规则的工具称为Linux防火墙的“用户态”
- 它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易
二、Linux 防火墙的基本认识
2.1Netfilter
Linux防火墙是由Netfilter组件提供的，Netfilter工作在内核空间，集成在linux内核中
Netfilter 是Linux 2.4.x之后新一代的Linux防火墙机制，是linux内核的一个子系统。Netfilter采用模块化设计，具有良好的可扩充性，提供扩展各种网络服务的结构化底层框架。Netfilter与IP协议栈是无缝契合，并允许对数据报进行过滤、地址转换、处理等操作
[root@centos7 ~]#grep -m 10 NETFILTER /boot/config-3.10.0-1127.el7.x86_64
CONFIG_NETFILTER=y
# CONFIG_NETFILTER_DEBUG is not set CONFIG_NETFILTER_ADVANCED=y CONFIG_BRIDGE_NETFILTER=m CONFIG_NETFILTER_NETLINK=m CONFIG_NETFILTER_NETLINK_ACCT=m CONFIG_NETFILTER_NETLINK_QUEUE=m CONFIG_NETFILTER_NETLINK_LOG=m CONFIG_NETFILTER_NETLINK_QUEUE_CT=y CONFIG_NETFILTER_SYNPROXY=m
2.2防火墙工具介绍
2.2.1iptables
由软件包iptables提供的命令行工具，工作在用户空间，用来编写规则，写好的规则被送往netfilter，告
诉内核如何去处理信息包
[root@centos7 ~]# iptables --version
iptables v1.4.21
2.2.2firewalld
从CentOS 7 版开始引入了新的前端管理工具
软件包：
firewalld
firewalld-config
管理工具：
firewall-cmd 命令行工具
firewall-config 图形工作
2.2.3nftables
此软件是CentOS 8 新特性,Nftables最初在法国巴黎的Netfilter Workshop 2008上发表，然后由长期的
netfilter核心团队成员和项目负责人Patrick McHardy于2009年3月发布。它在2013年末合并到Linux内
核中，自2014年以来已在内核3.13中可用。
它重用了netfilter框架的许多部分，例如连接跟踪和NAT功能。它还保留了命名法和基本iptables设计的
几个部分，例如表，链和规则。就像iptables一样，表充当链的容器，并且链包含单独的规则，这些规
则可以执行操作，例如丢弃数据包，移至下一个规则或跳至新链。
从用户的角度来看，nftables添加了一个名为nft的新工具，该工具替代了iptables，arptables和
ebtables中的所有其他工具。从体系结构的角度来看，它还替换了内核中处理数据包过滤规则集运行时
评估的那些部分。
2.3netfiler中五个勾子函数和报文流向
Netfilter在内核中选取五个位置放了五个hook(勾子) function(INPUT、OUTPUT、FORWARD、
PREROUTING、POSTROUTING)，而这五个hook function向用户开放，用户可以通过一个命令工具
（iptables）向其写入规则。
由信息过滤表（table）组成，包含控制IP包处理的规则集（rules），规则被分组放在链（chain）上
提示：从 Linux kernel 4.2 版以后，Netfilter 在prerouting 前加了一个 ingress 勾子函数。可以使用这
个新的入口挂钩来过滤来自第2层的流量，这个新挂钩比预路由要早，基本上是 tc 命令（流量控制工
具）的替代品。
www.taoboa.com:80
www.taoboa.com:8080
iptabales 调用 netfiter 功能 5个 函数 拒绝 允许
三种报文流向
流入本机：PREROUTING --> INPUT-->用户空间进程(访问我的服务)
流出本机：用户空间进程 -->OUTPUT--> POSTROUTING（穿过我）
转发：PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING（分摊流量）
链chain：
内置链：每个内置链对应于一个钩子函数
自定义链：用于对内置链进行扩展或补充，可实现更灵活的规则组织管理机制；只有Hook钩子调
用自定义链时，才生效。
INPUT,OUTPUT,FORWARD,PREROUTING,POSTROUTING
五个表table：filter、nat、mangle、raw、security
filter：过滤规则表，根据预定义的规则过滤符合条件的数据包,默认表
nat：network address translation 地址转换规则表
mangle：修改数据标记位规则表
raw：关闭启用的连接跟踪机制，加快封包穿越防火墙速度
security：用于强制访问控制（MAC）网络规则，由Linux安全模块（如SELinux）实现
security -->raw-->mangle-->nat-->filter
2.3四表五链
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。
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
四表
| 表名 | 作用 |
| raw | 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 | 修改数据包内容，用来做流量整形，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、 PREROUTING、 POSTROUTING |
| filter | 负责过滤数据包，确定是否放行该数据包(过滤)。包含三个规则链，INPUT、 FORWARD、 OUTPUT |
五链
| 链名 | 作用 |
| 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。 |
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 --> TNPIT -->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l啬:
- 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
3.1iptables的组成概述
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）。Linux 系统的防火墙体系基于内核编码实现， 具有非常稳定的性能和高效率，也因此获得广泛的应用。
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。
iptables由五个表table和五个链chain以及一些规则组成
内核中数据包的传输过程
-
当一个数据包进入网卡时，数据包首先进入PREROUTING链，内核根据数据包目的IP判断是否需要 转送出去
-
如果数据包是进入本机的，数据包就会沿着图向下移动，到达INPUT链。数据包到达INPUT链后， 任何进程都会收到它。本机上运行的程序可以发送数据包，这些数据包经过OUTPUT链，然后到达
-
如果数据包是要转发出去的，且内核允许转发，数据包就会向右移动，经过FORWARD链，然后到达POSTROUTING链输出
三种报文流向
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流入本机：PREROUTING --> INPUT-->用户空间进程
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流出本机：用户空间进程 -->OUTPUT--> POSTROUTING
-
转发：PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING
3.2实际操作
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
3.2.1iptables的安装
启动iptables
配置方法
iptables防火墙的配置方法:
1、使用iptables命令行。
2、使用system-config-firewall centso7不能使用 centos 6可以使用
基本语法：
3.2.2使用iptables命令行管理
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
常用控制类型
| 控制类型 | 作用 |
| ACCEPT | 允许数据包通过(默认) |
| 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 -P OUTPUT ACCEPT （操作） |
| -D | 删除 iptables -t nat -D INPUT 2 （操作） |
| -p | 服务名称 icmp tcp |
| -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 -L --line-number |
| -F | 清除链中所有规则 iptables -F （操作） |
| -N | 新加自定义链 |
| -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 | 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 |
1.列出(fliter)表中的所有链 iptables -L
2.以数字的形式显示 iptables -nL
3.清空表中所有链 iptables -F
iptables -t filter -F
###指定删除filter表中的链
3.3添加新的防火墙规则
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。
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）。
使用别的主机ping不通本机，给出提示信息
不允许其他主机ping本机,不给响应信息 DROP
3.4查看规则表
3.5插入规则
在指定链的末尾追加一条新的规则 -A；在指定链的开头插入一条新的规则，未指定序号时默认作为第一条规则 -I
3.6删除规则
当有多行相同内容时，删除行号最小的那行
3.7设置默认规则
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。
虚拟机中，设置ACCEPT，连接Xshell
设置一个黑名单，除了本机，其他都不通过
3.8修改规则
1.###直接修改
[root@localhost ~]# iptables -R INPUT 1 -p icmp -j ACCEPT
2.###先添加一条新的 再将原来需要修改的规则删除
四、规则匹配
规则的匹配包括通用匹配和隐含匹配
4.1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
其他主机ping不通本机
root@localhost ~]# iptables -A INPUT -s 172.16.18.60 -j DROP
172.16.18.6ping不了我们
4.2隐含扩展
man iptables-extensions
查看扩展帮助
iptables 在使用-p选项指明了特定的协议时，无需再用-m选项指明扩展模块的扩展机制，不需要手动加载扩展模块
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: --sport 的端口，--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
- --sport和--dport 必须配合 -p <协议类型> 使用
4.3ICMP类型匹配
格式：--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
- "Dest ination-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
##禁止其他主机ping本机 本机可以ping其他主机
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
iptables -A INPUT -P icmp -j REJECT
##此时其它主机需要配置关于icmp协议的控制类型为REJECT4.4显示匹配
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
[-m matchname [per-match-options]]
4.4.1 multiport扩展
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
iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 172.16.18.6 -p tcp -m multiport --dports 22,80,3306 -j REJECT
4.4.2 iprange扩展
指明连续的（但一般不是整个网络）ip地址范围
[!] --src-range from[-to] 源IP地址范围
[!] --dst-range from[-to] 目标IP地址范围
4.4.23 mac地址
mac 模块可以指明源MAC地址.
适用于：PREROUTING, FORWARD，INPUT chains
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
格式：
-m state --state连接状态
常见连接状态：
- NEW：主机连接目标主机，在目标主机上看到的第一个想要连接的包
- ESTABLISHED：主机已与目标主机进行通信，判断标准只要目标主机回应了第一个包，就进入该状态
- RELATED：主机已与目标主机进行通信，目标主机发起新的链接方式，一般与ESTABLISHED 配合使用
- INVALID ∶ 无效的封包，例如数据破损的封包状态
iptables -A INPUT -m mac --mac-source 00:0c:29:21:e1:05 -j REJECT