Iptables防火墙策略详解

一、iptables

Linux 系统的防火墙——netfilter/iptables

  • 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。

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。

二、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
  • 表里有链,链里有规则

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。

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

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。相当于把内网中的80端口映射到路由器外网端口上。
  • 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

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

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)

三、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
(1)iptables防火墙的配置方法:
  • 1、使用iptables 命令行。
  • 2、使用system-config-firewall

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

常用的控制类型:

  • 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,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(--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

添加新的规则:

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

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

设置默认策略:

iptables [-t 表名] -P <链名> <控制类型>

iptables -P INPUT DROP
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

删除规则:

iptables -D INPUT 2
iptables -t filter -D INPUT -p icmp -j REJECT

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

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

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 DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.80.0/24 -j DROP
(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-type 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协议的控制类型为 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 -j 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 

四、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(私有不能早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IP地址(共享动态IP地址):
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 -j MASQUERADE

小知识扩展: 一个IP地址做SNAT转换,一般可以让内网 100到200 台主机实现上网。

DNAT原理与应用:

  • DNAT 应用环境:在Internet中发布位于局域网内的服务器
  • 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网关开启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 192.168.80.10
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.80.10
或
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.80.10
                             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 192.168.80.10-192.168.80.20
	
	
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 192.168.80.10:22

#在外网环境中使用SSH测试
ssh -p 250 [email protected]

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

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

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