iptables 防火墙之主机防火墙

标签：iptables 主机 防火墙

  Linux因为其强大的防火墙功能而闻名，它主要依靠于iptables，一个运行在用户空间的应用软件，它可以通过控制Linux内核netfilter模块，来管理网络数据包的流动与转送。它解决了网络中很多攻击，比如网络中常见的端口扫描、用户密码暴力破解等。

一、防火墙模型

  主机通信基本模型：报文进入主机后进入接受缓冲区缓冲，内核从中取报文处理，拆开数据帧检测是否是目标地址时本机地址，如果是则再拆TCP或UDP报文找到对应目的端口，发送给注册在内核的用户端进程；如果目标地址不是本机地址那么就查看是否转发，能转发的情况下检查路由，从那个端口发出去，再次封装IP数据包，封装数据帧，转化为物理层信号发到对应网卡；另外还有流出的数据包，从应用层程序封装应用层报文到内核，内核通过路由转发到对应端口。

  netfilter模块中在数量包流经各个关键处添加钩子（hook），对数据包进行控制。netfilter主要内置了五个hook：

    1.input 

    2.output 

    3.forward 

    4.prerouting

    5.postrouting

三种报文流向：

    流入本机：PREROUTING --> INPUT==>用户空间进程

    由本机流出：用户空间进程==>OUTPUT --> POSTROUTING

    转发：PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING

iptables(netfilter)：四张表、五链

功能：对应四张表（tables）,其中主要功能基础是filter完成的防火墙功能

  filter：过滤，防火墙功能；

  nat：network address translation；用于修改源IP或目标IP，也可以改源端口或目的端口；

  mangle：拆解报文，做出修改，并重新封装起来；

  raw：关闭nat表上启用的连接追踪机制；

iptables 链：iptables中的称呼

    链（内置）：

   PREROUTING

   INPUT

   FORWARD

    OUTPUT

    POSTROUTING

    自定义链：手动添加关联关系，用于内置链的扩展和补充，可实现更灵活的规则管理机制；

功能和链对应实现(表<-->链)：

    raw：PREROUTING， OUTPUT

    mangle：PREROUTING，INPUT，FORWARD，OUTPUT，POSTROUTING

    nat：PREROUTING，INPUT，]OUTPUT，POSTROUTING

    filter：INPUT，FORWARD，OUTPUT

    各个功能是有优先级的，逐类生效，如OUTPUT可定义5个功能：按次序实现；功能中规则有次序,同一个链上的不同表规则的应用优先级（由高到低）

路由功能发生的时刻：

报文进入本机后：

判断目标主机是不是本机？

      是：INPUT    

      否：FORWARD

报文离开本机之前：

判断经由哪个接口送往下一站？

    iptables服务就是：将iptables定义的脚本开机执行。规则写入后立即在内核生效。

二、iptables/netfilter 规则

规则：

  组成部分：匹配条件和处理动作---根据规则匹配条件来尝试匹配报文，一旦匹配成功，就由规则定义的处理动作作出处理,不再匹配；

   匹配条件：match,多个条件默认逻辑为--与

     基本匹配条件

     扩展匹配条件:由于netfilter是模块化的

   处理动作：target,

     基本处理动作

     扩展处理动作

     自定义处理机制

链上的规则次序，即为检查的次序；因此，隐含一定的应用法则：

    (1) 同类规则（访问同一应用），匹配范围小的放上面；

    (2) 不同类的规则（访问不同应用），匹配到报文频率较大的放在上面；

    (3) 将那些可由一条规则描述的多个规则合并起来；

    (4) 设置默认策略；

        相互包含的以最先匹配为准

添加规则时的考量点：

    (1) 要实现哪种功能：判断添加到哪个表上；

    (2) 报文流经的路径：判断添加到哪个链上；

三、iptables命令: 

iptables — administration tool for IPv4 packet filtering and NAT

  iptables [-t table] {-A|-C|-D} chain rule-specification

  iptables [-t table] -I chain [rulenum] rule-specification

  iptables [-t table] -R chain rulenum rule-specification

  iptables [-t table] -D chain rulenum

  iptables [-t table] -S [chain [rulenum]]

  iptables [-t table] {-F|-L|-Z} [chain [rulenum]] [options...]

  iptables [-t table] -N chain

  iptables [-t table] -X  [chain]

  iptables [-t table] -P chain target

  iptables [-t table] -E old-chain-name new-chain-name

选项：

  rule-specification = [matches...]  [target]

  match = -m matchname [per-match-options]

  target = -j targetname [per-target-options

主要格式：iptables   [-t table]   COMMAND   chain   [-m matchname [per-match-options]]   -j targetname [per-target-options]

-t table：

    raw, mangle, nat, [filter]

COMMAND：

链管理：

  -N：new, 定义一条自定义链；

  -X： delete，删除自定义的空链；

  -P：Policy，设置默认策略；对filter表中的链而言，其默认策略有：

    ACCEPT：接受

    DROP：丢弃 不会返回结果

    REJECT：拒绝 会返回结果

  -E：重命名自定义，未被引用的链；引用计数不为0的自定义链不能够被重命名，也不能被删除；

iptables -N testchain 
iptables -nL
iptables -E testchain mychain
iptables -nLiptables -X mychain
iptables -nL
iptables -L
iptables -L |grep policy

规则管理：

  -A：append，追加；

  -I：insert, 插入，要指明位置，省略时表示第一条；

  -D：delete，删除；

    (1) 指明规则序号；

    (2) 指明规则本身；

  -R：replace，替换指定链上的指定规则；

  -F：flush，清空指定的规则链；

  -Z：zero，计数器置零；

iptables的每条规则都有两个计数器：

    (1) 匹配到的报文的packages；

    (2) 匹配到的所有报文的Bytes；

# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy ACCEPT)target     prot opt source               destination

  -S:selected,以iptables-save 命令的格式显示链上的规则；

    所有命令的命令格式，可以用来保存规则保存到某个文件，以备恢复.

查看：

  -L：list, 列出指定鏈上的所有规则；

  -n：numberic，以数字格式显示地址和端口号；

  -v：verbose，详细信息；

  -vv, -vvv

  -x：exactly，显示计数器结果的精确值； 

  --line-numbers：显示规则的序号；

   组合： -nvL ,组合情况下只能将L放在最右侧，-nL -nvL

chain：

  PREROUTING，INPUT，FORWARD，OUTPUT，POSTROUTING

匹配条件：

基本匹配条件

  无需加载任何模块，由iptables/netfilter自行提供；

    [!] -s, --source  address[/mask][,...]：检查报文中的源IP地址是否符合此处指定的地址或范围；

    [!] -d, --destination address[/mask][,...]：检查报文中的目标IP地址是否符合此处指定的地址或范围；

    [!] -p, --protocol protocol，限制协议

protocol: tcp, udp, udplite, icmp, icmpv6,esp, ah, sctp, mh or  "all"

{tcp|udp|icmp}

    [!] -i, --in-interface name：数据报文流入的接口；只能应用于数据报文流入的环节，只能应用于PREROUTING，INPUT和FORWARD链；

    [!] -o, --out-interface name：数据报文流出的接口；只能应用于数据报文流出的环节，只能应用于FORWARD、OUTPUT和POSTROUTING链。

扩展匹配条件

  需要加载扩展模块，方可生效；经由扩展模块引入的匹配机制，-m matchname

隐式扩展

   可以不用-m选项加载专门加载扩展模块；因为它们是对协议的扩展，所以，但凡使用-p指明了协议，就表示已经指明了要扩展的模块；

    [!] -p, --protocol protocol

        协议：tcp, udp, udplite, icmp, esp, ah, sctp or all 

    tcp：隐含指明了 “-m tcp”,有专门选项：

    [!] --source-port, --sport port[:port]：匹配tcp报文的源端口；可以是端口范围（起始，结尾）；

    [!] --destination-port,--dport port[:port]：匹配报文的目标端口；可以是端口范围；

    [!] --tcp-flags  mask  comp：检查报文中mask标志的TCP标志位，而要这些标志位中comp中必须为1

mask is the flags which we should examine,  written as a comma-separated list，

例如：“--tcp-flags  SYN,ACK,FIN,RST  SYN”表示，要检查的标志位为SYN,ACK,FIN,RST四个，其中SYN必须为1，余下的必须为0；

    “--tcp-flags  SYN,ACK,FIN,RST  ACK,FIN”表示，要检查的标志位为SYN,ACK,FIN,RST四个，其中ACK,FIN必须为1，余下的必须为0；

        “--tcp-flags  SYN,ACK,FIN,RST ALL NONE” 表示，要检查的标志位为SYN,ACK,FIN,RST四个，必须全部为0；

    “--tcp-flags  SYN,ACK,FIN,RSTSYN,ACK,FIN,RST ALL” 表示，要检查的标志位为SYN,ACK,FIN,RST四个，必须全部为1；

  [!] --syn：用于匹配第一次握手，相当于“--tcp-flags  SYN,ACK,FIN,RST  SYN”;

    udp 隐含指明了 “-m tcp”,有专门选项：

  [!] --source-port, --sport port[:port]：匹配报文的源端口；可以是端口范围；

  [!] --destination-port,--dport port[:port]：匹配报文的目标端口；可以是端口范围；

    icmp 

  [!] --icmp-type {type[/code]|typename} :使用时可以只指定type就可以了。type0,8也仅仅只有一个code

  echo-request：8/0 ping请求

  echo-reply：0/0 对方应答

说明：DNS服务器，为客户端提供服务：开放自己53号端口；为客户端递归，开放对端端口53；    

     ping别人是icmp8出去,0回来

     别人ping自己是icmp8进来，0出去

显式扩展

    必须要手动加载扩展模块， [-m matchname [per-match-options]]； 

处理动作：

  -j targetname [per-target-options]

    ACCEPT

    DROP

    REJECT

    RETURN：返回调用链；

     REDIRECT：端口重定向；

    LOG：记录日志；

    MARK：做防火墙标记；

    DNAT：目标地址转换；

    SNAT：源地址转换；

    MASQUERADE：地址伪装；

    ...

    自定义链：

四、防火墙服务

CentOS 6：

  service  iptables  {start|stop|restart|status}

  start：读取事先保存的规则，并应用到netfilter上；

  stop：清空netfilter上的规则，以及还原默认策略等；

  status：显示生效的规则；

  restart：清空netfilter上的规则，再读取事先保存的规则，并应用到netfilter上；

  默认的规则文件：/etc/sysconfig/iptables

CentOS 7：

  systemctl  start|stop|restart|status  firewalld.service

  systemctl  disable  firewalld.service

  systemctl  stop  firewalld.service

五、简单实例

  开放DNS服务的防火墙，要求能够正常提供DNS服务，但其他任何端口都不开放。

首先，修改默认策略，将INUT、OUTPUT默认策略修改为DROP，丢弃所有报文;

iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT DROP

其次，主机开放DNS服务

iptables -A INPUT -d 172.18.100.67 -s 0/0 -p tcp --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -s 172.18.100.67 -d 0/0 -p tcp --sport 53 -j ACCEPT

再次，考虑到DNS服务器可能为主机递归查询DNS，所以也要开放DNS服务器作为DNS客户端访问根DNS服务器的端口；

iptables -A INPUT -s 0/0 -d 172.18.100.67 -p tcp --sport 53 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -s 172.18.100.67 -p tcp --dport 53 -j ACCEPT

默认可能还需要开启sshd服务，可以添加

iptables -A INPUT -d 172.18.100.67 -s 0/0 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -s 172.18.100.67 -d 0/0 -p tcp --sport 22 -j ACCEPT

   篇幅关系，这里仅仅介绍基础的主机防火墙设置，下篇博文介绍主机防火墙高级扩展应用。

本文出自 “深海鱼” 博客，请务必保留此出处http://kingslanding.blog.51cto.com/9130940/1769431

iptables 防火墙之主机防火墙

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