基础
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系统中的防火墙------netfilter和iptables。
两者的区别:
- netfilter:指的是Linux内核中实现包过滤防火墙的内部结构,不以程序或文件的形式存在,属于"内核态"(Kernel Space,又称内核空间)的防火墙功能体系
- iptables:指用来管理Linux防火墙的命令程序,通常位于/sbin/iptables目录下,属于"用户态"(User Space,又称用户空间)的防火墙管理体系
iptables表、链接结构
iptables的作用是为包过v机制的实现提供规则(或称为策略),通过各种不同的规则,告诉netfilter对来自某些源、前往某些目的或具有某些协议特征的数据包应如何处理。
为了更方便地组织和管理防火墙规则,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;在每个"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;从而决定是否过滤或处理数据包的各种规则,则是按先后顺序放在各规则链中
规则表
为了从规则集的功能上有所区别,iptables管理着四个不同的规则表,其功能分布由独立的内核模块实现:
- filter表:用来对数据包进行过滤,根据具体规则要求决定如何处理一个数据包。对应的内核模块是iptable_filter,表内包含三个链,即INPUT,FORWARD、OUTPUT
- nat表:(Network Address Translation,网络地址转换),主要用来修改数据包的IP地址、端口号等信息。对应的内核模块是iptable_nat,表内包含三个链,即PREROUTING、POSTROUTING和OUTPUT
- mangle表:用来修改数据包的TOS(Type Of Service,服务类型)、TTL(Time To Live,生存周期),或为数据包设置Mark标记,以实现流量整形、策略路由等高级应用。对应 的内核模块是iptable_mangle , 表 内 包 含 五 个 链 , 即 PREROUTING、POSTROUTING、INPUT、OUTPUT、FORWARD。
- raw 表:raw 表是自 1.2.9 以后版本的 iptables 新增的表,主要用来决定是否对数据包 进行状态跟踪。raw 表对应的内核模块为 iptable_raw,表内包含两个链,即 OUTPUT、PREROUTING。
规则链
根据防火墙规则的不同介入时机,iptables 默认划分为五种不同 的规则链。这五种链的名称、各自的介入时机如下。
- INPUT 链:当收到访问防火墙本机地址的数据包(入站)时,应用此链中的规则。
- 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。
- FORWARD 链:当接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。
- PREROUTING 链:在对数据包做路由选择之前,应用此链中的规则。
- POSTROUTING 链:在对数据包做路由选择之后,应用此链中的规则。
- 其中,INPUT、OUTPUT 链主要用在"主机型防火墙"中,即主要针对服务器本机进行保护的防火墙;而 FORWARD、PREROUTING、POSTROUTING 链多用在"网络型防火墙"中
数据包过滤的匹配流程
规则表之间的顺序
raw->mangle->nat->filter
规则链之间的顺序
取决于数据包的流向
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(使用 LOG 日志操 作的规则外),则不再检查本链内后续的其他规则。如果比对完整个链, 也找不到与数据包相匹配的规则,就按照该规则链的默认策略进行处理
编写防火墙规则
安装iptables
首先要关闭firewalld防火墙
bash
systemctl stop firewalld #关闭firewalld防火墙
systemctl disable firewalld #关闭开机自启动
使用yum命令安装iptables
bash
yum -y install iptables-service
启动防火墙并设置开机自启
bash
systemctl start iptables.service
systemctl enable iptables.service
基本语法、数据包控制类型
基本的命令格式
bash
iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]
表名、链名用来指定 iptables 命令所操作的表和链,未指定表名时将默认使用 filter表;管理选项表示 iptables 规则的操作方式,如插入、增加、删除、查看等;匹配条件用来指定要处理的数据的特征,不符合指定条件的数据包将不会处理;控制类型指的是数据包的处理方式,如允许、拒绝、丢弃等。
常用的控制类型
ACCEPT:允许数据包通过
DROP:丢弃数据包,不给出任何回应信息
REJECT:拒绝数据包通过,必要时会给数据发送端一个响应消息
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。 防火墙规则的"匹配即停止"对于 LOG 操作来说是一个特例,因为 LOG 只是一种辅助动作,并没有真正处理数据包。
示例:在filter表(to filter)的INPUT链中插入(-l)一条规则,拒绝(-j REJECT)发给本机使用的ICMP协议的数据包(-p icmp)
bash
iptables -t filter -I INPUT -p icmp -j REJECT #作用是使其他主机无法ping通本主机
添加、查看、删除规则等基本操作
iptables的常用管理选项
-A 在指定链的末尾添加(--append)一条新的规则
-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
-I 在指定链中插入(--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
-L 列出(--list)指定链中所有的规则,若未指定链名,则列出表中的所有链
-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
-P 设置指定链的默认策略(--policy)
-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 查看规则列表时显示详细(--verbose)的信息
-h 查看命令帮助信息(--help)
--line-numbers 查看规则列表时,同时显示规则在链中的顺序号
添加新的规则
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。
例如:在filter表的INPUT链的末尾加一条防火墙规则,可执行以下操作("-p 协议名"为匹配条件)
bash
iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j ACCEPT
可以使用管理选项"-I",允许同时指定新添加规则的顺序号,未指定序号时默认作为第一条
例如:下面操作将位于filter表的第二条(由于默认使用filter表,所以"-t filter"选项被省略)
bash
iptables -I INPUT 2 -p icmp -j ACCEPT
查看规则列表
查看已有的防火墙规则时,使用管理选项"-L",结合 "--line-numbers"选项还可以显示各条规则在链内的顺序号。
例如:查看filter表INPUT链中所有规则,并显示规则序号
cpp
[root@localhost ~]# iptables -t filter -L INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 DROP all -- 192.168.10.102 anywhere
2 REJECT icmp -- anywhere anywhere reject-with icmp-port-unreachable
3 ACCEPT all -- anywhere anywhere state RELATED,ESTABLISHED
4 ACCEPT icmp -- anywhere anywhere
5 ACCEPT all -- anywhere anywhere
6 ACCEPT tcp -- anywhere anywhere state NEW tcp dpt:ssh
7 REJECT all -- anywhere anywhere reject-with icmp-host-prohibited
8 DROP icmp -- anywhere anywhere icmp echo-request
9 ACCEPT icmp -- anywhere anywhere icmp echo-reply
10 DROP icmp -- anywhere anywhere
11 ACCEPT tcp -- anywhere anywhere tcp dpt:http
12 ACCEPT tcp -- anywhere anywhere multiport dports http,smtp
当防火墙的数量较多时,可以使用数字显示显示地址和端口信息,能够加快命令执行速度
例如
cpp
[root@localhost ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DROP all -- 192.168.10.102 0.0.0.0/0
REJECT icmp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable
ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 state RELATED,ESTABLISHED
ACCEPT icmp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 state NEW tcp dpt:22
REJECT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 reject-with icmp-host-prohibited
DROP icmp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 icmptype 8
ACCEPT icmp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 icmptype 0
DROP icmp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
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 multiport dports 80,25
删除、清空规则
删除一条防火墙规则是,可以使用管理选项"-D"
例如:删除filter表INPUT链中第三条规则,可以执行以下操作
cpp
[root@localhost ~]# iptables -D INPUT 3
[root@localhost ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 ctstate RELATED,ESTABLISHED
ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
INPUT_direct all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
INPUT_ZONES_SOURCE all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
INPUT_ZONES all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
DROP all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 ctstate INVALID
REJECT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 reject-with icmp-host-prohibited
若要清空链或表中的所有防火墙规则,可以使用"-F选项"
例如:清空filter表INPUT链中所有规则,可以执行以下操作
cpp
[root@localhost ~]# iptables -F INPUT
[root@localhost ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
设置默认策略
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,将执行默认策略。默认策略的控制类型为ACCEPT(允许),DROP(丢弃)两种。
例:以下操作可以将filter表中的FORWARD链的默认策略设为丢弃,OUTPUT链的默认策略为允许
cpp
[root@localhost ~]# iptables -t filter -P FORWARD DROP
[root@localhost ~]# iptables -P OUTPUT ACCEPT
需要注意的是,当使用管理选项"-F"清空链时,默认策略不受影响。因此若要修改默认 策略,必须通过管理选项"-P"重新进行设置。另外,默认策略并不参与链内规则的顺序编排, 因此在其他规则之前或之后设置并无区别。
规则的匹配条件
通用匹配
协议匹配
编写iptables规则时使用"-p 协议名"的形式指定,用来检查数据吧所使用的网络协议(--protocol),如cp、udp、icmp 和 all(针对所有 IP 数据包)等,可用的协议类型存放于Linux 系统的/etc/procotols 文件中。
例如,若要丢弃通过 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
cpp
[root@localhost ~]# iptables -p icmp -I INPUT -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT
地址匹配
使用"-s 源地址"或"- d 目标地址"的形式指定,用来检查数据包的源地址(source)或目标地址(destination)。IP 地址、网段地址等都是可以接受的,但不 建议使用主机名、域名地址(解析过程会影响效率)。
例如,拒绝转发源地址为192.168.1.11的数据,允许转发源地址位于 192.168.7.0/24网段的数据
cpp
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.1.11 -j REJECT
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.7.0/24 -j ACCEPT
当检测到某个网段频繁扫描、登录穷举等不良意图,可以理解添加防火墙规则进行封锁
网络接口匹配
使用"-i 接口名"和"-o 接口名"的形式,用于检查数据包从防火墙的哪一个接口进入或发出,分别对应入站网卡(--in-interface)、出战网卡(--out-interface)。
例如:丢弃从外网接口(ens33)访问防火墙本机且源地址为私有地址的数据包
cpp
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -i ens33 -s 10.0.0.0/8 -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -i ens33 -s 172.16.0.0/16 -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -i ens33 -s 192.168.0.0/16 -j DROP
隐含匹配
这种匹配方式要求以指定的协议匹配作为前提条件,相当于子条件,因此无法独立使用, 其对应的功能由 iptables 在需要时自动(隐含)载入内核。
端口匹配
使用"--sport 源端口"或"--dport 目标端口"的形式,针对的协议为TCP或是UDP,用于检察数据包的源端口(--source-port)或目标端口(--destination-port)。单个端口号或以":"分隔的端口范围都是可以接受的,但多个不连续的端口不能采用这种方式
例如:为网段192.168.4.0/24转发DNS查询数据包
cpp
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -p udp -s 192.168.4.0/24 --dport 53 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -p udp -s 192.168.4.0/24 --sport 53 -j ACCEPT
ICMP类型匹配
使用"--icmp-type ICMP类型"的形式,针对的协议为ICMP,用来检查ICMP数据包的类型(--icmp-type)。ICMP类型使用字符串或数字代码表示,如"Echo-Request"(代码为8)、"Echo-Reply"(代码为 0)、"Destination-Unreachable"(代码为 3),分别对应 ICMP 协议的请求、回显、目标不可达。
例如,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。
cpp
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp -j ACCEPT
显式匹配
这种匹配方式要求有额外的内核模块提供支持,必须手动以"-m 模块名称"的形式调用相应的模块,然后方可设置匹配条件。添加了带显式匹配条件的规则以后,可以执行"lsmod| grep xt_"命令查看到相关的内核扩展模块(如 xt_multiport、xt_iprange、xt_mac、xt_state)。
多端口匹配
编写 iptables 规则时使用"-m multiport --dports 端口列表"、"-m multiport --sports 端口列表"的形式,用来检查数据包的源端口、目标端口,多个端口之间以逗号进行分隔。
例如:若要允许本机开放 25、80、110、143 端口,以便提供电子邮件服务,可以执行以下操作。
cpp
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dports 25,80,110,143 -j ACCEPT
ip范围匹配
编写 iptables 规则时使用"-m iprange --src-range IP 范围"、"-m iprange --dst-range IP范围"的形式,用来检查数据包的源地址、目标地址,其中 IP 范围采用"起始地址-结束地址"的形式表示
例如:如果要禁止转发源IP地址位于192.168.4.21与192.168.4.28之间的TCP数据包
cpp
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m iprange --src-range 192.168.4.21-192.168.4.28 -j DROP
MAC地址匹配
编写 iptables 规则时使用"-m mac --mac-source MAC 地址"的形式,用来检查数据包的 源 MAC 地址。由于 MAC 地址本身的局限性,此类匹配条件一般只适用于内部网络。
若要根据 MAC 地址封锁主机,禁止其访问本机的任何应用,可以参考以下操作。
cpp
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m mac --mac-source 00:0c:29:c0:55:3f -j DROP
状态匹配
编写 iptables 规则时使用"-m state --state 连接状态"的形式,基于 iptables 的状态跟踪 机制用来检查数据包的连接状态(State)。常见的连接状态包括 NEW(与任何连接无关的)、ESTABLISHED(响应请求或者已建立连接的)和 RELATED(与已有连接有相关性的,如 FTP 数据连接)。
例如:若要禁止转发与正常 TCP 连接无关的非--syn 请求数据包(如伪造的网络攻击数据包)
cpp
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m state --state NEW ! --syn -j DROP