iptables防火墙

发布于:2024-06-07 ⋅ 阅读:(120) ⋅ 点赞:(0)

一.iptables的表,链结构

        iptables的作用是为包过滤机制的实现提供规则(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该如何处理。为了更加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。

         其中,每个规则“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“容器内包括不同的规则,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,则是按先后顺序存放在各规则链中。

1.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,其功能分别由独立的内核模块实现。

  • filter表:filter表用来对数据包进行过滤,分局具体的规则要求决定如何处理一个数据包。filter表对应的内核模块为iptable_filter,表内包含三个链,即INPUT,FORWARD,OUTPUT。
  • nat表:nat(网络地址转换)表主要用来修改数据包的IP地址,端口号等信息。nat表对应的内核模块为iptable_nat,表内包含三个链,即PREROUTING,POSTROUTING,OUTPUT
  • mangle表: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),或者为数据包设置 Mark 标记,以实现流量整形、策略路由等高应用。mangle 表对应的内核模块为 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。
    在iptables的四个规则表中,mangle表和raw表的应用较少,主要是filter和nat表

 2.规则链

在处理各种数据包时,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。

  • INPUT链:当收到访问防火墙本机地址的数据包(入站)时,应用次链中的规则
  • 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
  • PREROUTING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“网路型防火墙”中,如使用linux防火墙作为网关服务器,在公司内网与Internet之间进行安全控制

3.数据包过滤的匹配流程

(1)规则表之间的顺序
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(如果存在),应用顺序为 raw→mangle→nat→filter
(2)规则链之间的顺序
根据规则链的划分原则,不同链的处理时机是比较固定的,因此规则链之间的应用顺序取决于数据包的流向。
入站数据流向:来自外界的数据包到达防火墙后,首先被 PREROUTING 链处理(是否修改数据包地址等),然后进行路由选择(判断该数据包应发往何处);如果数据包的目标地址是防火墙本机(如 Internet 用户访问网关的 Web 服务端口),那么内核将其传递给 INPUT 链进行处理(决是否允许通过等),通过以后再交给系统上层的应用程序(如 httpd 服务器)进行响应。

 

出站数据流向:防火墙本机向外部地址发送的数据包(如在防火墙主机中测试公网DNS服务时),首先进行路由选择,确定了输出路径后,再经由 OUTPUT 链处理,最后再交给 POSTROUTING 链(是否修改数据包的地址等)进行处理。

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;如果数据包的目标地址是其他外部地址(如局域网用户通过网关访问 QQ 服务器),则内核将其传递给 FORWARD 链进行处理(允许转发或拦截、丢弃),最后交给 POSTROUTING 链(是否修改数据包的地址等)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,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日志除外),则不再检查本链内后续的其他规则。如果比对完整个链,也找不到于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

二.编写防火墙规则

1.基本语法

使用iptables命令管理,编写防火墙规则时,格式:
        iptables  -t 表名 管理选项 链名 匹配条件 -j 控制类型
其中,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包的特征,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。
常见控制类型:
ACCEPT:允许数据包通过
DROP:直接丢弃数据包,不给出任何回应信息
REJECT:拒绝数据包通过,必要时给数据发送端一个响应信息
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。防火墙规则的“匹配即停止”对于LOG操作来说是特例,因为LOG只是一种辅助动作,并没有真正处理数据包。

2.添加,查看,删除规则等基本操作

iptables的常见管理选项
-A:在指定链的末尾添加一条新的规则
-D:删除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:列出指定链中的所有规则,如未指定链名,则列出表中的所有链
-F:清空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
-n:使用数字形式显示输出结果,如显示IP地址而不是主机名
-v:查看规则列表时显示详细的信息
-h:查看命令帮助信息
--line-numbers:查看规则列表时,同时显示规则在链中的顺序号
(1)添加新规则
,若要在 filter INPUT 链的末尾添加一条防火墙规则,可以执行以下操作(其中 “-p 协议名 作为匹配条件)。
iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j 
(2)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” 选项还可显示各条 规则在链内的顺序号。例如,若要查看 filter INPUT 链中的所有规则,并显示规则序号, 可以执行以下操作。
iptables -L INPUT --line-numbers
(3)删除,清空规则
删除一条防火墙规则时,使用管理选项 “-D” 。例如,若要删除 filter INPUT 链中的第三条规则,可以执行以下操作。
iptables -D INPUT 3
清空指定链或表中的所有防火墙规则,使用管理选项 “-F” 。例如,若要清空 filter INPUT链中的所有规则,可以执行以下操作。
iptables -F INPUT
(4)设置默认策略

        iptables的各条链中,默认策略是规则匹配的最后一个环节——当找不到任何一条匹配数据包的规则时则执行默认策略。默认策略的控制类型为ACCEPT(允许),DROP(丢弃)两种,

例如,执行以下操作可以将 filter 表中 FORWARD 链的默认策略设为丢弃, OUTPUT 链的默认策略设为允许。
iptables -t filter -P FORWARD DROP
iptables -P OUTPUT ACCEPT     //默认为filter

三.规则的匹配条件

        在编写防火墙规则时,匹配条件的设置起着决定性的作用。只有清晰,准确地设置好匹配条件,防火墙才知道要对符合什么条件的数据包进行处理,避免“误杀”。对于同一天防火墙规则,可以指定多个匹配条件,表示这些条件必须满足规则才会生效。根据数据包的各种特征,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,显示匹配。

1.通用匹配

通用匹配也称常规匹配,这种匹配方式可以独立使用,不依赖于其他条件或扩展模块。常见的通用匹配包括协议匹配,地址匹配,网络接口匹配。

(1)协议匹配

        编写iptables规则时使用“-p 协议名”的形式指定,用来检查数据包所使用的网络协。可用的协议类型存放于linux系统的/etc/protocols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,可以执行以下操作。
iptables -t filter -I INPUT -p icmp -j DROP
iptables -A FORWARD !-p icmp -j ACCEPT
(2)地址匹配

        编写iptables规则时使用“-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与目的地地址。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,若要拒绝转发源地址为 192.168.1.11 的数据,允许转发源地址位于 192.168.7.0/24 网段数据,可以执行以下操作。
iptables -A FORWARD -s 192.168.1.11  -j REJECT
iptables -A FORWARD -s 192.168.7.0/24 -j ACCEPT
当遇到小规模的网络扫描或攻击时,封锁 IP 地址是比较有效的方式。例如,若检测到来自某个网段( 10.20.30.0/24) 的频繁扫描、登录穷举等不良企图,可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

        编写iptables规则时使用“-i 接口名”和“-o 接口名”的形式,用于检查数据包从防火墙的那一个接口进入或发出,分别对应入站网卡,出站网卡。

例如,若要丢弃从外网接口( ens33 )访问防火墙本机且源地址为私有地址的数据包,可以执行以下操作。
iptable -I INPUT -i ens33 -s 10.0.0.0/8 -j DROP
iptable -I INPUT -i ens33 -s 172.16.0.0/16 -j DROP
iptable -I INPUT -i ens33 -s 192.168.0.0/24 -j DROP

2.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,因此五福独立使用,其对应的功能由iptables在需要时自动载入内核。常见的隐含匹配包括端口匹配,TCP标记匹配,ICMP类型匹配。

(1)端口匹配

        编写iptables规则时使用“-sport 源端口”或“-dport 目标端口”的形式针对的协议为TCP或UDP,用来检查数据包的源端口或目标端口。单个端口号或者以冒号分割的端口范围都是可以接受的,但不连续的多个端口不能采用这种方式。

例如,若要允许为网段 192.168.4.0/24 转发 DNS 查询数据包,可以执行以下操作。
iptables -I FORWARD -s 192.168.4.0/24 -p udp -dport 53 -j ACCEPT
uptables -I FORWARD -s 192.168.4.0/24 -片udp -sport 53 -j 
(2)ICMP类型匹配

        编写 iptables 规则时使用“--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。

iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT 
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p icmp -j DROP

 3.显示匹配

        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_multiportxt_iprangext_macxt_state)。常见的显式匹配包括多端口匹配、IP 范围匹配、MAC 地址匹配、状态匹配。

(1)多端口匹配

        编写iptables规则时使用“-m multiport --dports 端口列表”,“-m multiport --dports 端口列表”用来检测数据包的源端口,目标端口,多个端口之间以逗号进行分割。

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。
iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 25,80,110,143 -j ACCEPT
(2)IP范围匹配

        编写iptables规则时使用“-m iprange --src-range IP 范围”,这种命令形式用来检查数据包的源地址,目标地址,其中IP地址范围采用“起始地址-结束地址”的形式。

例如,若要禁止转发源 IP 地址位于 192.168.4.21 192.168.4.28 之间的 TCP数据包,可以执行以下操作。
iptables -A FORWARD -p tcp -m iprange --src-range 192.168.4.21-192.168.4.28 -j DROP
(3)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。
 iptables -A INPUT -m mac --mac-source 00:0c:29:c0:55:3f -j DROP
(4)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),可以执行以下操作。

iptables -A FORWARD -m state --state NEW -p tcp ! --syn -j DROP

 再例如,若只开放本机的 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,则对应的入站控制规则可参考以下操作。

 iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80 -j ACCEPT
 iptables -I INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
 iptables -P INPUT DROP


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