Linux之iptables防火墙

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所谓防火墙也称之为防护墙,它是一种位于内部网络与外部网络之间的网络安全系统。一项信息安全的防护系统。按照给定的规则,允许或者限制网络报文通过。

  • 硬件防⽕墙:通过硬件和软件的组合,基于硬件的防⽕墙保护整个内部网络安全。(例如 华为E9000)
  • 软件防⽕墙:通过纯软件,单独使⽤软件系统来完成防⽕墙功能,保护安装它的系统。

大型公司都是以硬件防火墙为主,软件防火墙为辅。软件防火墙根据情况来决定是否开启,如果服务器性能不够,可能会关闭软件防火墙。

1 iptables防火墙概述

Linux系统自带的软件防火墙:

  • iptables:Centos 5/6 系统默认防火墙
  • firewalld:Centos 7/8 系统默认防火墙

1.1 iptables概述

iptables是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、协议等信息的处理上。属于典型的包过滤防火墙(或称为网络层防火墙)。

netfilter和iptables的关系:

netfilter

  • 属于的“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。

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1.2 iptables的四表五链

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。

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。

即表里有链,链里有规则。

四表:

| 表名 | 作用 | | ------ | -------------------------------------------------------------------------------- | | raw | 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 | 修改数据包内容,用来做流量整形,给数据包设置标记。包含五个规则链,INPUT、 OUTPUT、 FORWARD、 PREROUTING、 POSTROUTING | | nat | 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 | 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 |

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

filter表是防火墙的默认表。

五链:

| 链名 | 作用 | | ----------- | ------------------------------------------------------------------ | | 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 | 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 | 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。 |

1.3 数据包控制的匹配流程

1.3.1 规则表之间的优先顺序:

数据包到达防火墙时,规则表之间的优先顺序:raw >mangle > nat > filter

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1.3.2 规则链之间的匹配顺序:

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

网络型防火墙:

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

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注:标红的表示该链的规则通常在这个表上配置。

1.3.3 规则链内部的匹配顺序:

  • 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)

#例1:  filter表 input链:  1、放通 目的地址为192.168.80.0/24的  2、放通 目的地址为192.168.100.0/24的  此时192.168.100.0/24的IP数据包能够放行。  ​  #例2:  filter表 input链:  1、拒绝 源地址为100.100.100.0/24的  2、放通 目的地址为192.168.80.0/24的  3、放通 目的地址为192.168.100.0/24的  此时192.168.100.0/24的IP数据包会被拒绝,因为是自上向下按顺序依次进行检查,第一条规则已匹配到,就不会再向下匹配。

1.3.4 内核中数据包的传输过程

  1. 当一个数据包进入网卡时,数据包首先进入PREROUTING链,内核根据数据包目的IP判断是否需要转送出去。
  1. 如果数据包是进入本机的,数据包就会到达INPUT链。数据包到达INPUT链后, 任何进程都会收到它。本机上运行的程序可以发送数据包,这些数据包经过OUTPUT链,然后返回给发送方。
  1. 如果数据包是要转发出去的,且内核允许转发,数据包就会经过FORWARD链,然后到达POSTROUTING链输出。

2 iptables的安装和规则配置

2.1 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 。

#步骤1、关闭firewalld  [root@yuji ~]# systemctl disable --now firewalld   //设置firwalld开机不自启,且现在就关闭  Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.  Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.  ​  #步骤2、安装iptables 和 iptables-services  [root@yuji ~]# yum install -y iptables iptables-services  ​  #安装完后启动服务  [root@yuji ~]# systemctl start iptables

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2.2 iptables的配置方法

  1. 使用iptables命令行。
  2. 使用图形化管理工具system- config- firewall

2.3 使用iptables命令行配置规则

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
  • 控制类型使用大写字母,其余均为小写

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常用控制类型:

| 控制类型 | 作用 | | ---------- | ----------------------------------------------------------------- | | ACCEPT | 允许数据包通过(默认) | | 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,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 |

常用管理选项:

| 管理选项 | 作用 | | -------------- | ----------------------------------------- | | -A | 在指定链的末尾追加(--append)一条新的规则 | | -I(大写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(--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 | | -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 |

匹配条件:

| 匹配条件 | 说明 | | ------ | ----------------- | | -p | 指定要匹配的数据包的协议类型 | | -s | 指定要匹配的数据包的源IP地址 | | -d | 指定要匹配的数据包的目的IP地址 | | -i | 指定数据包进入本机的网络接口 | | -o | 指定数据包离开本机做使用的网络接口 | | –sport | 指定源端口号 | | –dport | 指定目的端口号 |

2.4 规则配置示例

示例1:查看规则 -nL

[root@yuji ~]# iptables -L     //查看filter表中所有规则  [root@yuji ~]# iptables -nL     //以数字形式显示  ​  [root@yuji ~]# iptables -nL -t nat   //查看nat表ACCEPT  [root@yuji ~]# iptables -nL --line-numbers   //显示规则序号  ​  [root@yuji ~]#iptables -t filter -F //清空 filter表内所有规则

示例:

1、 iptables -L,列出表中所有链。不指定表名则默认查看filter表。

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2、 iptables -L -n,以数字形式显示输出结果。-L -n 合在一起写时,必须n在前,要写成 -nL。

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3、iptables -nL -t nat,查看nat表。

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4、iptables -t filter -F,清空 filter表内所有规则。

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示例2:添加规则 -A -I

-A,在末尾追加规则。

-I,在指定位置前插入规则。如果不指定,则在首行插入。

#在INPUT链末尾追加规则  [root@yuji ~]# iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT  [root@yuji ~]# iptables -nL  ​  #在INPUT链第二行出入规则  [root@yuji ~]# iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT  [root@yuji ~]# iptables -nL --line-numbers

示例:

1、拒绝icmp协议的数据包, 即不允许其他主机ping本机 。REJECT

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使用其他的主机ping不通本机,reject拒绝后会回应一条消息。

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2、丢弃icmp协议的数据包。DROP。

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使用其他的主机ping本机,drop丢弃数据包,不给出任何回应信息。

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3、-I,在指定位置前插入。如果不指定,则在首行插入。

iptables -nL --line-numbers,可以查看每条规则的序号。

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示例3:删除规则 -D

1、按序号删除,比较准确。

2、按内容删除,如果有2条相同内容,会删除序号小的那个。

注意:

  • 删除规则前,先想清楚会不会导致ssh断连。
  • 如果链的默认规则是DROP,在使用iptables -F之前一定要慎重,可能会导致自己断连,断连后只能去机房解决。

#先查看链中的规则  [root@yuji ~]# iptables -nL --line-numbers   //显示规则的序号  Chain INPUT (policy ACCEPT)  num target     prot opt source               destination  1   DROP       icmp --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0  2   DROP       icmp --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0  3   ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0  ​  Chain FORWARD (policy ACCEPT)  num target     prot opt source               destination  ​  Chain OUTPUT (policy ACCEPT)  num target     prot opt source               destination  ​  #按序号删除  [root@yuji ~]# iptables -D INPUT 2 //删除INPUT链中的第2条规则  [root@yuji ~]# iptables -nL --line-numbers  Chain INPUT (policy ACCEPT)  num target     prot opt source               destination  1   DROP       icmp --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0  2   ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0  ​  Chain FORWARD (policy ACCEPT)  num target     prot opt source               destination  ​  Chain OUTPUT (policy ACCEPT)  ​  #按内容删除  [root@yuji ~]# iptables -D INPUT -p tcp -j ACCEPT //删除INPUT链中tcp协议ACCEPT的规则  [root@yuji ~]# iptables -nL --line-numbers  Chain INPUT (policy ACCEPT)  num target     prot opt source               destination  1   DROP       icmp --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0  ​  Chain FORWARD (policy ACCEPT)  num target     prot opt source               destination  ​  Chain OUTPUT (policy ACCEPT)  num target     prot opt source               destination

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示例4:修改规则

1、-R 直接修改。但一般不用这种形式。

2、可以先添加一条新规则,之后再删除旧规则。这样比较保险。

#方法1:使用-R直接修改  [root@yuji ~]# iptables -A INPUT -p icmp -j DROP //原先设置的规则  [root@yuji ~]# iptables -R INPUT -p icmp -j ACCEPT //将DROP修改成ACCEPT  ​  #方法2:先-A添加一条规则,之后再-D删除旧规则  [root@yuji ~]# iptables -A INPUT -p icmp -j ACCEPT //添加一条新规则  [root@yuji ~]# iptables -D INPUT -p icmp -j DROP   //删除旧规则

示例5:设置默认策略 -P

未修改的状况下,默认策略为ACCEPT(允许)。

注意:

将默认策略修改为DROP前,一定要检查清楚链内是否设置了允许tcp协议22端口进行连接的规则。否则一旦修改为DROP,会导致ssh断连。

[root@yuji ~]# iptables -P INPUT DROP //将默认策略修改为DROP

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3 匹配条件

3.1 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 |

例:

iptables -A INPUT ! -p icmp -j ACCEPT  #没有-t指定表,就是指默认表filter表  # !代表条件取反,不是icmp的都放通    iptables -A INPUT -s 192.168.72.10 -j REJECT  #拒绝从哪个主机发数据包过来(-s指定了源地址)    iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.80.0/24 -j DROP  #在行首插入规则,丢弃该网段从ens33网卡进来的数据包

示例1:

! 取反时需要注意。

例如设置“不是icmp的都放通”,即放通的协议中不包括icmp,这条规则没有针对icmp。那么icmp协议会向下查找匹配,如果匹配不到规则,那么就会取默认策略ACCEPT,则此时其他主机可以ping通本机。

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使用其他主机ping本机,可以ping通。

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示例2:

拒绝192.168.72.10发来的数据包。

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使用192.168.72.10这台机器ping本机,ping不通。REJECT拒绝后,会显示回应信息。

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3.2 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。

3.2.1 端口匹配

端口匹配:--sport 源端口、--dport 目的端口。

可以是个别端口或者端口范围。

| 格式 | 含义 | | ----------------- | ------------------- | | --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 1000: | 匹配源端口是1000及以上的数据包 | | --sport :3000 | 匹配源端口是3000及以下的数据包 |

注意: --sport 和 --dport 必须配合 -p <协议类型> 使用

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3.2.2 TCP标记匹配

--tcp-flags TCP标记

#TCP三次握手时的第一次握手,放行SYN为1的报文,拒绝其他包。  iptables -I INPUT -P tcp --dport 22 --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST,URG,PSH SYN  -j REJECT  ​  #第二次握手放行SYN、ACK为1的报文,拒绝其他包。  iptables -I OUTPUT -P tcp --dport 22 --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST,URG,PSH SYN,ACK  -j REJECT

3.2.3 ICMP类型匹配

--icmp-type ICMP类型

ICMP类型可以是字符串、数字代码:

| ICMP类型 | 含义 | | ------------------------------- | ------- | | Echo-Request (代码为8) | 表示请求 | | Echo- -Reply (代码为0) | 表示回显 | | Dest ination-Unreachable (代码为3) | 表示目标不可达

注: 其他可用的icmp协议类型,可以执行iptables -p icmp -h 查看帮助信息。

--icmp-type 8   //表示请求(ping),即其他主机向本机请求(ping本机)  --icmp-type 0   //表示回显(pong),即本机向其他主机发数据包(本机ping其他主机)  --icmp-type 3   //当本机ping不通其他主机时,提示目标不可达。  ​  例子:  #丢弃icmp的包,别人ping不通本机,本机也ping不通别人  iptables -A INPUT -p icmp -j DROP  ​  #丢弃icmp的请求,禁止其他主机ping本机,但本机可以ping其他主机  iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -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协议的控制类型为REJECT  iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT

示例:

丢弃icmp协议的请求,禁止其他主机ping本机,但本机可以ping其他主机。

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3.3 显示匹配

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

3.3.1 多端口匹配

  • -m multiport --sport 源端口列表
  • -m multiport --dport 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

3.3.2 IP范围匹配

  • -m iprange --src-range 源IP范围
  • -m iprange --dst-range 目的IP范围

iptables -A FORWARD -p udp -m iprange --src-range 192.168.72.100-192.168.72.200 -j DROP  # 禁止转发源地址位于192.168.72.100——192.168.72.200的udp数据包

3.3.3 MAC地址匹配

格式:

-m mac -- -mac- source MAC地址

示例:

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

3.3.4 状态匹配

格式:

-m state --state连接状态

常见的连接状态:

| 状态 | 含义 | | ----------- | -------------------------------------------- | | NEW | 主机连接目标主机,在目标主机上看到的第一个想要连接的包 | | ESTABLISHED | 主机已与目标主机进行通信,判断标准只要目标主机回应了第一个包,就进入该状态 | | RELATED | 主机已与目标主机进行通信,目标主机发起新的链接方式,一般与ESTABLISHED配合使用 | | INVALID | 无效的封包,例如数据破损的封包状态 |

示例:

iptables -I INPUT -M state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 22 -j ACCEPT  #第一个包我只看22端口的包  #-p tcp是隐含匹配,可以省略-m tcp    iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 443,80,22,21,20,53 -j ACCEPT  #允许放通tcp的这些端口号  #-m multiport加载多个端口模块    iptables -A INPUT -p udp --dport 53 -j ACCEPT  #放通UDP的53端口进来的包(DNS服务器返回信息时默认使用UDP的53端口)  ​  iptables -A INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED ,RELATED -j ACCEPT  #对进来的包的状态进行检测。已经建立tcp连接的包以及该连接相关的包允许通过。简单来说就是只允许所有自己发出去的包进来。  #比如我和你做生意,我们谈成了生意,到了支付的时候,就可以直接调用与这笔生意相关的支付功能。    iptables -P INPUT DROP  #默认关闭,将以上的设置设为白名单

4 总结

1、Linux防火墙的两个组件:

  • 内核态 netilter(保存包过滤处理的规则集)
  • 用户态 iptables(防火墙规则管理工具)

2、数据包五要素:

源IP,目的IP,源端口,目的端口 ,协议UDP/TCP


3、四表:

  • raw 对数据包进行状态跟踪
  • mangle 修改数据包内容,给数据包设置标记
  • nat 地址转换,转换源/目的IP或者端口
  • fileter 过滤数据包 放行 丢弃

4、五链:

  • INPUT 入站
  • OUTPUT 出站
  • FORWARD 转发
  • PREROUTING 路由前修改目的地址
  • POSTROUTING 路由后修改源IP

5、匹配顺序

1)数据包到达防火墙时,规则表之间的优先顺序:raw >mangle > nat > filter。

2)规则链之间的匹配顺序:

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;

网络型防火墙

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

3)链中的规则集:从上往下一次匹配,匹配到规则即停止,若都没有匹配到则按默认策略处理


6、管理选项

iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]

  • 增:-A 在末尾添加,-I 在指定位置插入
  • 删:-D 删除指定规则,-F 清空所有规则
  • 改:-R,或者-A 添加后 -D 删除
  • 查:-nL 以数字形式显示,--line-numbers 显示规则的序号
  • 设置默认规则:-P

注意:

删除规则前,以及将默认规则修改为DROP之前,一定要先想清楚会不会导致ssh断连。


7、 匹配条件

  • -p tcp|udp|icmp
  • -s 源IP
  • -d 目的IP
  • -i 入站网卡
  • -o 出站网卡