linux中防火墙一般工作在 网络层 当中,针对TCP/IP数据包实施过滤和限制,属于典型的 数据包过滤防火墙(网络层防火墙)。
iptables是一种用来管理linux防火墙的命令程序,使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易,其中内置了
raw、mangle、nat 和 filter四个规则表,配置完毕后及时生效。
工作流程:
主要是针对网络层,体现在对数据包内的 ip地址、端口等数据的处理上。
iptables的 表 与 链
iptabes的作用是为了为包的过滤机制实现提供规则,通过不同的规则告诉 netfilter 对不同的数据包如何处理,为了更方便的管理防火墙规则,iptables采用了“表” 和“链”的分层结构。
它会对请求的数据包的包头进行分析,根据我们预先设置好的规则进行匹配来决定是否进入主机,其中每一个规则表都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 四个表,在每个 表容器 内部又划分为不同的 规则链,根据处理数据包的不同顺序划分为 五种链;而决定是否过滤和处理各种数据包的的各种规则,按照先后顺序存放在规则链当中。
四表 与 五链
作用:对数据表进行过滤和处理。(网络层面)
表的作用:容纳各种规则链。
链的作用:容纳各种防火墙的规则。
即:表里有链,链里有规则。
先认识表:
四表 raw、managle、nat、filter
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,确定该数据包是否放行(过滤)。包含四个链,即OUTPUT、INPUT、PREROUTING、POSTROUTING。
五链 input、output、forward、prerouting、postrouting
INPUT:处理入站数据包,匹配目标IP为本机的数据包。
OUTPUT:处理出站的数据包,从本机发送出的数据包进行匹配。
FORWARD:处理转发的数据包,匹配流经本机的数据包。
PREROUTING: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和端口都映射到路由器的外网IP和端口上。
POSTROUTING: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NAT转换功能实现内网主机通过一个公网IP进行上网。
数据包过滤的匹配流程。(数据包到防火墙)
raw ----- managle ---- nat ---- filter
其中 filter表 为默认表
数据包的匹配顺序。
主机型防火墙(进入主机实现数据转换)
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 ---- 本机应用程序
出站数据(本机处理过的数据包通过防火墙反馈给外界)
应用程序 ---- OUTPUT ---- POSTROUTING
网络型防火墙(接收数据包并实现防火墙转发)
PREROUTING ---- FORWARD ---- POSTROUTING
规则链的匹配顺序。
优先按照 表匹配顺序匹配。
raw > managle > nat > filter
自上向下按顺序依次进行检查,找到相匹配的规则即停止。
按照第一条规则、第二条规则、... 、进行匹配处理,遵循“匹配即停止的原则”,一但匹配到相关规则立即执行并且不再匹配后续规则,若没有对应规则那么会匹配默认规则。
默认规则可以通过 iptables -L 查看
其中默认规则为 policy ACCEPT 默认放行。
数据包在 表 与 链 之间的匹配流程:
入站数据:
外界数据包到达防火墙之后,首先被PREROUTING链处理(是否修改数据包源地址等,比如nat地址转换),然后进行路由选择(判断该数据包该发往何处);如果该数据包的目标地址是防火墙本机(入用户访问服务端口);由内核将其传递给 INPUT 链进行处理(决定是否允许其通过);通过后再交由上层应用层相关程序介入进行响应。
出站数据:
响应处理完毕的数据包通过防火墙本机向外部发送,首先确定路由选择,确定了输出路径之后,再经由 OUTPUT 链处理,最后由 POSTROUTING(是否修改数据包的源地址,比如nat表中的DNAT地址转换) 链处理。
转发数据:
外界的数据包到达防火墙之后,首先被 PREROUTING 链处理,然后进行路由选择;如果数据包的地址是其他服务器,比如通过 网关服务器 访问 上层应用服务器,则内核将其传递给 FORWARD 链进行处理(转发 拦截 或者 丢弃),最后交给 POSTROUTING 链(是否进行数据包地址修改等)进行处理。
防火墙规则编写:
iptables的基本语法 及 数据包控制类型。
语法:
iptables -t 表名 -A 链名 匹配条件 -j 控制类型
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。
ACCEPT:允许数据包通过。
DROP:丢弃数据包,没有返回信息。
REJECT:拒绝数据包,返回拒绝信息。
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:源地址转换。
DNAT:目的地址转换。
MASQUERADE:伪装成一个非固定公网IP地址。
iptables常用管理选项:
-A 在指定链的末尾添加一条规则 iptables -t filter -A INPUT
-I 在指定链的开头添加一条规则 iptables -t nat -A PREROUTING
-P 指定默认规则
举例:iptables -t filter -P INPUT DORP
该规则为 修改filter表中的 INPUT 链,该链会丢弃所有数据包,除非有相对应的防火墙规则编写。
XShell远程连接直接掉线,重新编写防火墙规则,实现ssh通过。
-D 删除防火墙规则 iptables -t filter -D 1
-n 所有字段用数字显示,比如任意ip地址从 anywhere 改为 0.0.0.0,比如ssh 改为 22
添加新的规则:
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
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
不允许任意主机 ping ,其中 -p 代表匹配协议,icmp代表 ping 协议。
查看规则:
-t 表 -L 查看 链名:INPUT 显示排序:--line-numbers
删除规则:
iptabes -t filter -D INPUT [number 1 2 3 4]
清空规则:
iptables -F
清空规则为默认表规则(清空了filter表)
清空其他表需要添加表名:
iptalbes -t nat -F
注意:
-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.
防护墙规则的匹配条件:
对于同一条防火墙规则,可以指定多个匹配条件,只有所有匹配条件都生效,该数据包才能进行传输。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。
通用匹配:
该条件可以单独使用,通用匹配又称为常规匹配,常见的通用匹配包括协议匹配、地址匹配、网络接口匹配。
协议匹配:-p 协议
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。
比如ssh协议为tcp协议,ping协议为icmp。
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
接口匹配:-i 入站网卡 -o 出站网卡
iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT //感叹号”!”表示取反
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。
iptables -t filter -A INPUT -p tcp --sport 1000:3000 -j REJECT
拒绝源端口为1000-3000的数据包用tcp协议通过防火墙。
iptables -t filter -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
允许目的地端口是20、21的数据包用tcp协议通过防火墙。
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:
-m multiport --sport 源端口列表
-m multiport --dport 目的端口列表
IP范围匹配: -m iprange --src-range IP范围
MAC地址匹配: -m mac --mac-source MAC地址
总结:
netfilter是实现过滤防火墙功能的内核机制,iptables是管理防火墙规则的用户态工具。
iptables的规则体系默认包括四个表(filter、nat、 mangle、raw)和五种链(INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING.POSTROUTING)。
表的匹配顺序为raw—>mangle—>nat—>filter;链的匹配顺序取决于具体的数据流向;链内规则遵循"匹配即停止"的原则,但LOG操作除外。
iptables规则的匹配条件类型包括通用匹配、隐含匹配、显示匹配,其中显示匹配必须以"-m模块名称"加载模块。