Linux防火墙基础与编写防火墙规则

        Iptables采用了表和链的分层结构，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，raw表，mangle表，nat表，filter表，每个表容器内包括不同的规则链，根据处理数据包的不同时机划分为五种链，而决定是否过滤或处理数据包的各种规则，按先后顺序存放在各规则链中。

1、防火墙：内核中具有包过滤体系

内核态：netfilter

用户态：iptables  管理工具

工作在网络层：可以对ip地址、端口、协议等信息进行处理

2、规则链：规则的集合

五种链：（必须大写）

INPUT：入站

OUTPUT：出站

FORWARD：转发

POSTROUTING：路由后转换

PREROUTING：路由前转换

1）INPUT链：当收到访问防火墙本机地址的数据包（入站），应用此链中的规则。

2）OUTPUT链：当防火墙本机向外发送数据包（出站）时，应用此链中的规则。

3）FORWARD链：当收到需要通过防火墙中转发送给其他地址的数据包（转发）时，应用此链中的规则。

4）PREROUTING链：在对数据包做路由选择之前，应用此链中的规则。

5）POSTROUTING链：在对数据包做路由选择之后，应用此链中的规则。

3、规则表：规则链的集合

有4个表：

Raw：状态跟踪

Mangle：设置标记

Nat：地址转换

Filter：包过滤

1）filter表：用来对数据包进行过滤，表内包含三个链，即：INPUT,FORWARD,OUTPUT

2）Nat表：nat表主要用来修改数据包的ip地址、端口号等信息。包含三个链，即PREROUTING,POSTROUTING,OUTPUT

3）Mangle表：用来修改数据包的TOS、TTL,或者为数据包设置MARL标记，实现流量整形，策略路由等高级应用，包含五个链，PREROUTING,POSTROUTING,INPUT,OUTPUT,FORWARD

4）Raw表：用来决定是否对数据包进行状态跟踪，包含两个链：即OUTPUT,PREROUTING

4、规则的匹配顺序：

1）规则表的顺序

当数据包抵达防火墙时，将依次应用raw表，mangle表，nat表和filter表中对应链内的规则，应用顺序为raw-mangle-nat-filter

按顺序依次检查，匹配即停止（LOG策略除外），无匹配项，执行默认策略。

2）规则链之间的顺序

入站数据流向：来自外界的数据包到达防火墙后，首先被PRETOUTING链处理，然后进行路由选择，如果数据包的目标地址是防火墙本机，那么内核将其传递给INPUT链进行处理，通过以后再讲给系统的上层应用程序进行响应。

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，如果数据包的目的地址是其他外部的地址，则内核将其传递给FORWARD链进行处理，最后交给POSTROUTING链进行处理。

出站数据流向：防火墙本机向外部地址发送的数据包，首先被OUTOUT处理，然后进行路由选择，再交给POSTROUTING链进行处理。

3）规则链内部各条防火墙规则之间的顺序

当数据包经过每条规则链时，依次按第一条规则，第二条规则......的顺序进行匹配和处理，链内的过滤遵循“匹配即停止”的原则，一旦找到一条相匹配的规则，则不再检查本链内后续的其它规则，如果比对完整个链，也找不到与数据包相匹配的规则，就按照规则链的默认策略进行处理。

5、iptables语法：

Iptables  -t  表名  命令选项  链名  条件选项  -j  控制类型

1）不指定表名，为filter表

2）命令选项、链名、控制类型必须大写，其他必须小写

3）条件选项可以设置多项

6、控制类型：

1）ACCEPT：允许

2）REJECT：拒绝，返回信息

3）DROP：丢弃，无信息

4）LOG：记录日志，传给下一条规则

5）SNAT：源地址转换

6）DNAT：目标地址转换

7）MASQUERADE：ip伪装，源地址转换

8）REDIRECT：重定向

7、命令选项：

-A：追加到末尾

-I：插入（默认插入到第一条）

-L：查看

-D：删除（必须加序号）

-F：清空，但默认策略不清空

-P：默认策略，只有ACCEPT或DROP两种

-R：替换

-X：删除自定义链

-N：新建自定义链

-n：以数字方式显示

--line-number：添加序号

8、条件选项：

1）通用匹配：不依赖于任何条件可直接使用

-s：源地址             -d：目标地址

-p：协议                 -i：入口

-o：出口               ！：取反

2）隐含匹配：依赖指定的协议

--sport：源端口          --dport：目标端口

--tcp—flags：TCP标记

--icmp-type：icmp类型，有两种：

Echo-request（可用8代替）      请求

Echo-reply（可用0代替）        回应

开启转发功能：

永久有效：vim  /etc/sysctl.conf

         Net.ipv4.ip_forward=1

生效：sysctl  -p

临时转发，立即生效

Sysctl  -w net.ipv4.ip_forward=1

Echo “1”  > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

3）显示配置：依赖于指定的功能模块，必须明确指定模块名称才可以使用

多端口匹配：-m  multiport --sports   源端口列表

                      -m  multiport  --dports  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

状态匹配：-m  state --state   连接状态

 

linux编写iptables防火墙规则示例

        iptables和asa防火墙类似，作用一样，都是为了保证网络安全，系统安全，服务器的安全，和asa一样也需要建立策略。

下面通过一个案例先了解一下iptables防火墙规则的相关基础操作。（关于防火墙的相关知识概念，请关注微信公众号 L宝宝聊IT  Linux防火墙基础与编写防火墙规则 文章）

实验环境：

网站服务器ip地址是192.168.1.5，网关服务器的内网地址是eth0:192.168.1.254，外网地址是eth1:172.16.16.254，internter测试机是172.16.16.172。实现三台系统之间可以互相ping通。

 

网管服务器需要开启路由转发功能

 

也可进入vim /etc/sysctl.conf 修改为 1 永久开启路由转发功能

最后测试可以互相ping通即可

下面介绍各种规则如何应用

一、编写防火墙规则

1、例如：在网站服务器的filter表的INPUT链中插入一条规则，拒绝发送给本机使用的ICMP协议的数据包。

执行：Iptables -t  filter  -I INPUT -p icmp  -j REJECT

查看规则：iptables -L INPUT --line-numbers

 

然后再次使用172.16.16.172ping192.168.1.5，出现目标端口不可到达，无法ping通

2、添加新的规则

例如：

1）在filter表INPUT链的末尾添加一条规则，接受tcp协议(实验之前在网站服务器上搭建ftp服务，使用internet测试机可以访问ftp服务器)

在internet测试机上访问

默认网站服务器的防火墙开启，所以不能访问，然后执行：

iptables -t   filter  -A INPUT  -p  tcp  -j   ACCEPT

发现依然不能访问，因为-A是在末尾添加一条新的规则

所以执行：Iptables  -I  INPUT  -p tcp  -j  ACCEPT（-I默认是添加在第一条）

再次访问ftp

在网站服务器上查看规则

例：2）添加规则允许udp数据包通过，默认位于filter的第一条

Iptables -I INPUT  -p  udp -j  ACCEPT

例:3）指定顺序号，添加规则允许icmp数据包通过，位于第2条

Iptables -I INPUT 2 -p icmp  -j  ACCEPT

查看规则列表：

3、以数字形式显示规则列表，加快执行速度

Iptables -n  -L  INPUT  （-n  -L  可简写为-nL）

4、删除，清空规则

1）若要删除filter表INPUT链中的第三条规则，执行：

Iptables -D  INPUT 3

2）清空指定链或表中的所有防火墙规则，使用-F

Iptables -F  INPUT

3）清空filter表，nat表，mangle表

Iptables   -F

Iptables   -t   nat   -F

Iptables   -t   mangle  -F

5、设置默认策略：当找不到任何一条能够匹配数据包规则时，则执行默认策略

例如1）将filter表中FORWARD链的默认策略设置为丢弃，OUTPUT链的默认策略设置为允许（默认策略不参与规则的顺序编排，因此在前后并无区别。）

二、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，这些条件必须都满足规则才能生效。

1、通用匹配：分为三种类型，协议匹配，地址匹配，网络接口匹配。

1）协议匹配

如果在网关服务器上开启防火墙，那么internet测试机是不能访问网站服务器的。

查看网关服务器的FORWARD链，发现只有一条拒绝all。

如果想允许路由转发，执行下面的命令：

iptables -I  FORWARD  -j  ACCEPT，然后在internet测试机上可以访问网站服务器。

然后如果想丢弃通过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：

Iptables -I  INPUT  -p  icmp -j  DROP

Iptables -A  FORWARD  !  -p  icmp -j  ACCEPT

 

执行之前先在internet测试机上ping网关服务器的172.16.16.254和192.168.1.5都是可以ping通的。执行完之后就不能ping通了，但是依然能够访问网站服务器的ftp。

先在internet测试机上ping，可以ping通

然后在网关服务器上执行以下命令

在internet测试机上ping192.168.1.5和172.16.16.254都不通了，但是ftp依然可以访问。

2）地址匹配

例1）例如：拒绝转发源地址为172.16.16.172的数据，允许转发源地址192.168.1.0的数据包

因为172.16.16.172就是internet测试机，所以internet测试机无法ping通192.168.1.5，也不能访问ftp

 

例2）如果检测到来自某网段的频繁扫描，登录等不良的企图，可以立即添加防火墙规则进行封锁。

Iptables  -I  INPUT  -s 10.20.30.0/24  -j  DROP

Iptables  -I  FORWARD  -s  10.20.30.0/24  -j  DROP

3）网络接口匹配

例如：若要丢弃从外网接口访问防火墙本机且源地址为私有地址的数据包，执行以下操作：

首先：在172.16.16.172上ping172.16.16.254，使之可以ping通

然后执行以下命令：

再此在172.16.16.172上ping172.16.16.254，无法ping通，因为外网接口是eth1

 

2、隐含匹配：以指定的协议匹配作为前提条件，相当于子条件。

1）端口匹配

例如：允许网段192.168.1.0/24转发dns查询数据包。

首先在网站服务器上开启dns服务

vim  /var/named/chroot/var/named/google.com.zone

为了实验效果，先在网关服务器上执行以下命令，阻止转发

Iptables -I  FORWARD  -j  REJECT

然后在internet测试机上执行nslookup，不能解析

接下来在网关服务器上执行隐含匹配，允许为172.16.16.0网段转发dns查询包

再次在internet测试机上测试解析

2）ICMP类型匹配

若要禁止从其他主机ping本机，但是允许本机ping其他主机，可以执行以下操作

首先为了实验测试方便，在网关服务器上执行：（执行之前把其它的规则都删掉，关闭防火墙即可编写规则后会自动打开）

nternet测试机和网站服务器之间可以互相ping通，然后执行：

如果实验不通，把上面的最后一条改为iptables -A INPUT -p icmp-j DROP

然后测试：

3、显示匹配

必须调用相应的模块，然后方可设置匹配条件

1）多端口匹配

例如：允许网站服务器本机开放25、80、110、143端口

2）ip范围匹配

例如：禁止转发源地址位于192.168.4.21与192.168.4.28之间的tcp数据包。

3）mac地址匹配

例如：禁止以下mac地址的主机访问网站服务器的任何应用。

4）状态匹配

例如：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）。

再例如：开放本机的web服务80端口，但对发给本机的tcp应答数据包予以放行，其他入站数据包均丢弃，对应的入站规则如下：

以上就时iptables防火墙规则的基本应用，下面时上机实验部分：

三、上机实验

1、实验环境和上面的一样

网站服务器ip地址是192.168.1.5，网关服务器的内网地址是eth0:192.168.1.254，外网地址是eth1:172.16.16.254，internter测试机是172.16.16.172。实现三台系统之间可以互相ping通。

2、为网站服务器编写入站规则

（1）本例中所有规则均在filter表的INPUT链内添加，默认策略设置为DROP。

（2）使用“-p icmp ! --icmp-type 8 ”的条件匹配非ICMP请求的数据包。

（3）使用“-p tcp --dport 80”的条件匹配对TCP 80端口的访问。

（4）使用“-p tcp -m state --stateESTABLISHED,RELATED”匹配TCP响应数据包。

 

[root@localhost ~]# iptables -P INPUT DROP

[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp !--icmp-type 8 -j ACCEPT

[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp--dport 80 -j ACCEPT

[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp -mstate --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

 

（5）测试入站控制效果：从其他主机可以访问本机中的Web服务，但不能访问其他任何服务（如FTP、DNS）；从本机可以ping通其他主机，但其他主机无法ping通本机。

 

[root@localhost ~]# iptables -nL INPUT

Chain INPUT (policy ACCEPT)

target   prot opt source           destination

ACCEPT   icmp --  0.0.0.0/0         0.0.0.0/0    icmp !type 8

ACCEPT   tcp  --  0.0.0.0/0         0.0.0.0/0    tcp dpt:80

ACCEPT   tcp  --  0.0.0.0/0         0.0.0.0/0    state RELATED,ESTABLISHED

…… //其他测试过程略

 

3、为网关服务器编写转发规则

（1）本例中所有规则均在filter表的FORWARD链内添加，默认策略设置为DROP。

（2）针对TCP协议的80、20、21、25、110、143端口，以及UDP协议的53端口，分别为从局域网访问Internet、从Internet响应局域网请求的过程编写转发规则。

 

[root@localhost ~]# iptables -P FORWARD DROP

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s192.168.1.0/24 -p tcp -m multiport --dport 20,21,

80,25,110,143 -o eth1 -j ACCEPT

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -i eth1-m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s192.168.1.0/24 -p udp --dport 53 -oeth1 -j ACCEPT

[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -p udp--sport 53 -i eth1-j ACCEPT

 

（3）执行DNS查询，获知站点web.qq.com、w.qq.com、im.qq.com当前所用的IP地址包括：112.90.141.88、112.90.141.163、112.90.141.164、58.251.149.159、58.251.60.202、123.138.238.100、123.138.238.101。然后依次针对这些IP地址编写转发规则，禁止到TCP协议的80、443端口的访问。

 

[root@localhost ~]# vi /opt/black_ip.txt            //编写封禁地址列表

112.90.141.88

112.90.141.163

112.90.141.164

58.251.149.159

58.251.60.202

123.138.238.100

123.138.238.101

[root@localhost ~]# for i in `cat/opt/black_ip.txt`; do iptables -I FORWARD -d$i -p tcp -m multiport --dport 80,443 -j DROP ; done  //读取IP地址以插入规则

 

（4）测试转发控制效果：从局域网中的主机无法访问Internet中的web.qq.com等被封站点，但能够访问其他Web站点，也能够访问DNS、FTP等网络服务。

 

[root@localhost ~]# iptables -nL FORWARD

Chain FORWARD (policy DROP)

target  prot opt source        destination

DROP    tcp  --  0.0.0.0/0     123.138.238.101     multiportdports 80,443

DROP   tcp  --  0.0.0.0/0     123.138.238.100     multiport dports80,443

DROP   tcp  --  0.0.0.0/0    58.251.60.202       multiport dports80,443

DROP    tcp  --  0.0.0.0/0   58.251.149.159      multiport dports80,443

DROP    tcp  --  0.0.0.0/0     112.90.141.164      multiport dports80,443

DROP    tcp  --  0.0.0.0/0     112.90.141.163      multiport dports80,443

DROP   tcp  --  0.0.0.0/0     112.90.141.88       multiport dports

 

文章参考微信公众号：L宝宝聊IT