Linux防火墙之iptables

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Linux防火墙之iptables相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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一、iptables概述

1、linux防火墙

  • 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、端口等信息的处理上。

2、netfilter和iptables

(1)netfilter

  • 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。

    (2)iptables

  • 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。

    (3)两者之间的关系

  • 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。

3、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
  • 总结：表里有链，链里有规则

    （1）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。
    注：在 iptables 的四个规则表中，mangle 表和 raw 表的应用相对较少。

    (2) 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。

    （3）规则表的匹配顺序

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

    （4）规则链之间的匹配顺序

    主机型防火墙
    1、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
    2、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）

二、iptables的安装与使用

  • 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 
    #关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
#安装并开启iptables服务
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

  • 命令格式如下 
    iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]

    （2）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

    (3)常用的控制类型

    控制类型 作用
    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。

前五个控制类型用的较多
（4）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

使用iptables

（1）添加新的规则

#拒绝Ping，其中-t指定表名，-p指定协议，-j指定控制类型
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
#查看规则列表
iptables -t filter -vnL --line-numbers
130分钟

#不加-t默认指定filter，2为指定序号为2，--dport指定目的端口号
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

==ping 使用的是ICMP协议==

（2）查看规则列表

iptables [-t 表名] -n -L [链名] [--line-numbers]
或
iptables -[vn]L             #注意：合写时必须将L放后面,nv顺序无所谓

例：iptables -n -L --line-numbers

（3）设置默认策略

iptables [-t 表名] -P <链名> <控制类型>

例：
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

（4）删除规则

#关闭防火墙
systemctl stop iptables.service
重启之后，规则恢复之前保存的默认值

#按规则序号删除
iptables -D INPUT 2
#按规则名删除
iptables -t filter -D INPUT -p icmp -j REJECT

注意：

  • 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
  • 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
  • 按内容匹配删数时，确保规则存在，否则报错

    （5）清空规则

    
iptables [-t 表名] -F [链名]

例：
iptables -F INPUT
iptables -F

**注意**：
- -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
- -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**
- 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

## 三、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

例：
iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT
#！取反，若无则允许转发，加了！除了icmp,其他都可接收转发
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

例：
#允许tcp20 21 两个端口进行放通
iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
#对目的地址为192.168.80.0/24网段 访问tcp24500 24600端口的数据包进行丢弃
iptables -I FORWARD -d 192.168.80.0/24 -p tcp --dport 24500:24600 -j DROP

- TCP标记匹配

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

多端口匹配：-m multiport --sports 源端口列表
-m multiport --dports 目的端口列表

例：
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

- MAC地址匹配

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

- IP范围匹配

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


- 状态匹配

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）

### 4、主机型防火墙必配

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
### 1、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）
### 2、SNAT原理
- 修改数据包的源地址。
### 3、SNAT转换前提条件
- 局域网各主机已正确设置IP地址、子网掩码、默认网关地址
- Linux网关开启IP路由转发
### 4、打开方式
### （1）临时打开（重启失效）

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
或
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

### （2）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

### 5、SNAT转换
### （1）SNAT转换-----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 

### （2）SNAT转换------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

提示：
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。
## 五、DNAT原理与应用
### 1、DNAT 应用环境
- 在Internet中发布位于局域网内的服务器
### 2、DNAT原理
- 修改数据包的目的地址
### 3、DNAT转换前提条件
- 局域网的服务器能够访问Internet
- 网关的外网地址有正确的DNS解析记录
- Linux网关开启IP路由转发
### 4、DNAT的打开方式

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1

sysctl -p 

### 5、DNAT的转换
### （1）DNAT转换------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

### （2）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 root@12.0.0.1

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

提示：
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

## 六、防火墙规则的备份和还原
### 1、导出（备份）所有表的规则

iptables-save > /opt/ipt.txt

### 2、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

以上是关于Linux防火墙之iptables的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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