Linux下iptables和firewalld详解

Linux下iptables和firewalld

简述

​ 保障数据的安全性是继保障数据的可用性之后最为重要的一项工作。防火墙作为公网与内网之间的保护屏障，在保障数据的安全性方面起着至关重要的作用。考虑到大家还不了解RHEL 7中新增的firewalld防火墙与先前版本中iptables防火墙之间的区别。

​ 本章将分别使用iptables、firewall-cmd、firewall-config和TCP Wrappers等防火墙策略配置服务来完成数十个根据真实工作需求而设计的防火墙策略配置实验。在学习完这些实验之后，各位读者不仅可以熟练地过滤请求的流量，还可以基于服务程序的名称对流量进行允许和拒绝操作，确保Linux系统的安全性万无一失。

​ 在RHEL 7系统中，firewalld防火墙取代了iptables防火墙。对于接触Linux系统比较早或学习过RHEL 6系统的读者来说，当他们发现曾经掌握的知识在RHEL 7中不再适用，需要全新学习firewalld时，难免会有抵触心理。其实，iptables与firewalld都不是真正的防火墙，它们都只是用来定义防火墙策略的防火墙管理工具而已，或者说，它们只是一种服务。iptables服务会把配置好的防火墙策略交由内核层面的netfilter网络过滤器来处理，而firewalld服务则是把配置好的防火墙策略交由内核层面的nftables包过滤框架来处理。换句话说，当前在Linux系统中其实存在多个防火墙管理工具，旨在方便运维人员管理Linux系统中的防火墙策略，我们只需要配置妥当其中的一个就足够了。虽然这些工具各有优劣，但它们在防火墙策略的配置思路上是保持一致的。大家甚至可以不用完全掌握本章介绍的内容，只要在这多个防火墙管理工具中任选一款并将其学透，就足以满足日常的工作需求了。

Iptables

​ 在早期的Linux系统中，默认使用的是iptables防火墙管理服务来配置防火墙。尽管新型的firewalld防火墙管理服务已经被投入使用多年，但是大量的企业在生产环境中依然出于各种原因而继续使用iptables。考虑到iptables在当前生产环境中还具有顽强的生命力。

四表五链

策略与规则链

防火墙会从上至下的顺序来读取配置的策略规则，在找到匹配项后就立即结束匹配工作并去执行匹配项中定义的行为（即放行或阻止）。如果在读取完所有的策略规则之后没有匹配项，就去执行默认的策略。一般而言，防火墙策略规则的设置有两种：一种是“通”（即放行），一种是“堵”（即阻止）。当防火墙的默认策略为拒绝时（堵），就要设置允许规则（通），否则谁都进不来；如果防火墙的默认策略为允许时，就要设置拒绝规则，否则谁都能进来，防火墙也就失去了防范的作用。

iptables服务把用于处理或过滤流量的策略条目称之为规则，多条规则可以组成一个规则链，而规则链则依据数据包处理位置的不同进行分类，具体如下：

在进行路由选择前处理数据包（PREROUTING）；

处理流入的数据包（INPUT）；

处理流出的数据包（OUTPUT）；

处理转发的数据包（FORWARD）；

在进行路由选择后处理数据包（POSTROUTING）。

一般来说，从内网向外网发送的流量一般都是可控且良性的，因此我们使用最多的就是INPUT规则链，该规则链可以增大黑客人员从外网入侵内网的难度。

比如在您居住的社区内，物业管理公司有两条规定：禁止小商小贩进入社区；各种车辆在进入社区时都要登记。显而易见，这两条规定应该是用于社区的正门的（流量必须经过的地方），而不是每家每户的防盗门上。根据前面提到的防火墙策略的匹配顺序，可能会存在多种情况。比如，来访人员是小商小贩，则直接会被物业公司的保安拒之门外，也就无需再对车辆进行登记。如果来访人员乘坐一辆汽车进入社区正门，则“禁止小商小贩进入社区”的第一条规则就没有被匹配到，因此按照顺序匹配第二条策略，即需要对车辆进行登记。如果是社区居民要进入正门，则这两条规定都不会匹配到，因此会执行默认的放行策略。

但是，仅有策略规则还不能保证社区的安全，保安还应该知道采用什么样的动作来处理这些匹配的流量，比如“允许”、“拒绝”、“登记”、“不理它”。这些动作对应到iptables服务的术语中分别是ACCEPT（允许流量通过）、REJECT（拒绝流量通过）、LOG（记录日志信息）、DROP（拒绝流量通过）。“允许流量通过”和“记录日志信息”都比较好理解，这里需要着重讲解的是REJECT和DROP的不同点。就DROP来说，它是直接将流量丢弃而且不响应；REJECT则会在拒绝流量后再回复一条“您的信息已经收到，但是被扔掉了”信息，从而让流量发送方清晰地看到数据被拒绝的响应信息。

我们来举一个例子，让各位读者更直观地理解这两个拒绝动作的不同之处。比如有一天您正在家里看电视，突然听到有人敲门，您透过防盗门的猫眼一看是推销商品的，便会在不需要的情况下开门并拒绝他们（REJECT）。但如果您看到的是债主带了十几个小弟来讨债，此时不仅要拒绝开门，还要默不作声，伪装成自己不在家的样子（DROP）。

当把Linux系统中的防火墙策略设置为REJECT拒绝动作后，流量发送方会看到端口不可达的响应：

[root@linuxprobe ~]# ping -c 4 192.168.10.10
PING 192.168.10.10 (192.168.10.10) 56(84) bytes of data.
From 192.168.10.10 icmp_seq=1 Destination Port Unreachable
From 192.168.10.10 icmp_seq=2 Destination Port Unreachable
From 192.168.10.10 icmp_seq=3 Destination Port Unreachable
From 192.168.10.10 icmp_seq=4 Destination Port Unreachable
--- 192.168.10.10 ping statistics ---
4 packets transmitted, 0 received, +4 errors, 100% packet loss, time 3002ms

而把Linux系统中的防火墙策略修改成DROP拒绝动作后，流量发送方会看到响应超时的提醒。但是流量发送方无法判断流量是被拒绝，还是接收方主机当前不在线：

[root@linuxprobe ~]# ping -c 4 192.168.10.10
PING 192.168.10.10 (192.168.10.10) 56(84) bytes of data.

--- 192.168.10.10 ping statistics ---
4 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 3000ms

命令参数

iptables是一款基于命令行的防火墙策略管理工具，具有大量参数，学习难度较大。好在对于日常的防火墙策略配置来讲，大家无需深入了解诸如“四表五链”的理论概念，只需要掌握常用的参数并做到灵活搭配即可，这就足以应对日常工作了。

iptables命令可以根据流量的源地址、目的地址、传输协议、服务类型等信息进行匹配，一旦匹配成功，iptables就会根据策略规则所预设的动作来处理这些流量。另外，再次提醒一下，防火墙策略规则的匹配顺序是从上至下的，因此要把较为严格、优先级较高的策略规则放到前面，以免发生错误。表8-1总结归纳了常用的iptables命令参数。再次强调，我们无需死记硬背这些参数，只需借助下面的实验来理解掌握即可。

表8-1 iptables中常用的参数以及作用

参数	作用
-P	设置默认策略
-F	清空规则链
-L	查看规则链
-A	在规则链的末尾加入新规则
-I num	在规则链的头部加入新规则
-D num	删除某一条规则
-s	匹配来源地址IP/MASK，加叹号“!”表示除这个IP外
-d	匹配目标地址
-i 网卡名称	匹配从这块网卡流入的数据
-o 网卡名称	匹配从这块网卡流出的数据
-p	匹配协议，如TCP、UDP、ICMP
–dport num	匹配目标端口号
–sport num	匹配来源端口号

在iptables命令后添加-L参数查看已有的防火墙规则链：

[root@linuxprobe ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination 
ACCEPT all -- anywhere anywhere ctstate RELATED,ESTABLISHED
ACCEPT all -- anywhere anywhere