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Linux 防火墙理论总结

2020/12/28 19:11:18 文章标签:

文章目录一、iptables概述二、netfilter/iptables关系三、四表五链(一)、四表(二)、五链(三)、规则链之间的匹配顺序1、主机型防火墙:2、网络型防火墙:3、规则链内的匹配顺序:四、ip…

文章目录

  • 一、iptables概述
  • 二、netfilter/iptables关系
  • 三、四表五链
    • (一)、四表
    • (二)、五链
    • (三)、规则链之间的匹配顺序
      • 1、主机型防火墙:
      • 2、网络型防火墙:
      • 3、规则链内的匹配顺序:
  • 四、iptables的安装
    • (一)、iptables防火墙的配置方法:
    • (二)、iptables命令行配置方法:
    • (三)、常用的控制类型:
    • (四)、常用的管理选项
    • (五)、添加新的规则
    • (六)、查看规则列表
    • (七)、设置默认策略
    • (八)、删除规则
    • (九)、清空规则
    • (十)、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。
      • 2、隐含匹配
      • 3、显式匹配
  • 五、SNAT原理与应用
  • 六、DNAT原理:修改数据包的目的地址
  • 七、防火墙规则的备份和还原:

一、iptables概述

Linux系统的防火墙: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。

二、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。

三、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
  • 总结:表里有链,链里有规则

(一)、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。

注:在iptables的四个规则表中,mangle表和raw表的应用相对较少。

(二)、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
在这里插入图片描述

(三)、规则链之间的匹配顺序

1、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

2、网络型防火墙:

  • 转发数据(需要经过防火墙转发的包) :PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING

3、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)
    在这里插入图片描述

四、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

(一)、iptables防火墙的配置方法:

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

(二)、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

(三)、常用的控制类型:

  • ACCEPT:允许数据包通过。
  • DROP:直接丢齐数据包,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。

(四)、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(-1ist)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

(五)、添加新的规则

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT   #拒绝Ping通,其中-t指定表名,-p指定协议,-j指定控制类型
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT  #不加-t默认指定filter,2为指定序号为2,--dport指定目的端口号

(六)、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

(七)、设置默认策略

iptables [-t 表名] -P <链名> <控制类型>

iptables -A INPUT -p TCP --dport 22 -j ACCEPT #允许所有数据包通过
iptables -P INPUT DROP      #拒绝所有数据包,注意设置该策略之前一定要先设置通过策略,否则将与服务器断开连接 
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

(八)、删除规则

iptables -D INPUT 2                        #按规则序号删除
iptables -t filter -D INPUT -p icmp -j REJECT     #按规则名删除

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

(九)、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

(十)、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 DROE
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.80.0/24 -j DROE

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-typ e 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 协议的公职类型为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 -i 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

五、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1P不能在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:非固定的公网卫P地址(共享动态IP地址) :

iptables-t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 -j MASQUERADE

六、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192.168.80.11
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.80.11
或
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33-d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT--to-destination 192.168.80.11
	                         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 192.168.80.11-192.168.80.20	                         

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 192.168.80.11:22

#在外网环境中使用SSH测试
ssh -p 250 root@12.0.0.1

#在外网环境中使用SSH测试
ssh -p 250 root@12.0.0.1
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

七、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

本文链接: http://www.dtmao.cc/news_show_550182.shtml

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