iptables防火墙filter表控制扩展匹配 nat表典型应用

Posted 2022-05-12 edc_陈冠希

iptables

• iptables有多种功能，每一种功能都用一张表来实现
• 最常用的功能是防火墙和NAT
• 从RHEL7开始，默认的防火墙为firewalld，但是它的底层仍然调用iptables
• 安装iptables服务

# 关闭firewalld
[root@node1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@node1 ~]# systemctl disable firewalld

# 安装iptables
[root@node1 ~]# yum install -y iptables-services.x86_64  

• iptables的表和链。我们只关心nat表和filter表。filter表是默认的表，它实现防火墙，也就是包过滤的功能。nat表实现网络地址转换。

  

防火墙filter表

• 配置iptables时，不指定表，就是使用filter表
• 配置时不指定规则链，则配置所有链
• 可以向规则链中加入很多规则，数据包进入该链时，从上向下匹配，一旦匹配就停止，开始应用规则。如果全都不匹配，则应用默认规则
• 命令选项、链名、目标操作使用大写字母，其他小写

filter中的三条链

• INPUT：数据包的目标地址是自己，则进入INPUT链
• OUTPUT:数据包的源地址是自己，则进入OUTPUT链
• FORWARD：数据包穿过自己，则进入FORWARD链

环境准备

• client1：eth0 -> 192.168.4.10/24 网关：192.168.4.11
• node1：eth0 -> 192.168.4.11/24，eth1 -> 192.168.2.11/24
• server1：eth1 -> 192.168.2.100/24 网关：192.168.2.11

iptables操作

常用选项：

-A 追加规则-->iptables -A INPUT
-D 删除规则-->iptables -D INPUT 1(编号)
-R 修改规则-->iptables -R INPUT 1 -s 192.168.12.0 -j DROP 取代现行规则，顺序不变(1是位置)
-I 插入规则-->iptables -I INPUT 1 --dport 80 -j ACCEPT 插入一条规则，原本位置上的规则将会往后移动一个顺位
-L 查看规则-->iptables -L INPUT 列出规则链中的所有规则

通用参数：
-p 协议  例：iptables -A INPUT -p tcp
-s源地址 例：iptables -A INPUT -s 192.168.1.1
-d目的地址 例：iptables -A INPUT -d 192.168.12.1
-sport源端口 例:iptables -A INPUT -p tcp --sport 22
-dport目的端口 例:iptables -A INPUT -p tcp --dport 22
-i指定入口网卡 例:iptables -A INPUT -i eth0
-o指定出口网卡 例:iptables -A FORWARD -o eth0

-j 指定要进行的处理动作
常用的ACTION：
DROP：丢弃
REJECT：明示拒绝
ACCEPT：接受

# 查看filter表中的规则。-t指定表名
[root@node1 ~]# iptables -t filter -L   # 所有规则链都是空的
Chain INPUT (policy ACCEPT)   # INPUT链默认规则是接受
target     prot opt source               destination         

Chain FORWARD (policy ACCEPT)   # FORWARD链默认规则是接受
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)   # OUTPUT链默认规则是接受
target     prot opt source               destination         

[root@node1 ~]# iptables -L   # 不指定表名，默认操作filter表
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination 

# 起动服务时，iptables将会出现一些默认规则
[root@node1 ~]# systemctl start iptables.service 
[root@node1 ~]# iptables -L

# 默认规则往往不合我们的要求，可以先将所有的规则清空
[root@node1 ~]# iptables -F

• iptables的语法

iptables [-t 表名] 选项 [链名] [条件] [-j 满足条件的操作]

• 示例
  • 可以设置默认拒绝，然后明确允许
  • 也可以设置默认允许，然后明确拒绝

# 向INPUT链追加规则，192.168.4.254发来的包全部接受
# -A是追加，-s是匹配源地址，-j为jump，采取的行为，ACCEPT是接受
[root@node1 ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.4.254 -j ACCEPT

# 将INPUT链的默认规则改为DROP丢弃。-P设置默认规则
[root@node1 ~]# iptables -P INPUT DROP

# 查看INPUT链的规则
[root@node1 ~]# iptables -L INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     all  --  192.168.4.254        anywhere

# 在192.168.4.10上访问node1，将会被拒绝
[root@client1 ~]# ping -c2 192.168.4.11
[root@client1 ~]# ssh 192.168.4.11

# 注意，数据通信多数是双向的。现在node1也不能与192.168.4.254以外的其他机器通信，因为数据回不来。
[root@node1 ~]# ping -c2 192.168.4.10   # 失败

# 允许192.168.4.0网络的主机ssh连接node1
# -I是插入到INPUT链的第1个位置。-p指定协议，--dport指定目标端口号。-j是执行的操作
[root@node1 ~]# iptables -I INPUT 1 -s 192.168.4.0/24 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

# 查看规则
[root@node1 ~]# iptables -L INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  192.168.4.0/24       anywhere             tcp dpt:ssh
ACCEPT     all  --  192.168.4.254        anywhere            
# 查看规则，n是指用数字来表示端口号、主机等
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  192.168.4.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
ACCEPT     all  --  192.168.4.254        0.0.0.0/0 

# 测试，192.168.4.10已经可以ssh到node1，但是ping不通，因为只允许了ssh

# 配置任何地址访问node1的80端口，即http协议，都接受
[root@node1 ~]# yum install -y httpd
[root@node1 ~]# systemctl start httpd
# 不指定源，就是任何源
[root@node1 ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  192.168.4.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
ACCEPT     all  --  192.168.4.254        0.0.0.0/0           
ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80

# 拒绝192.168.4.254 ping node1。以下写法不会生效，因为插入到了规则尾部，在它上面已经存在允许192.168.4.254通信的规则了。
# icmp就是ping命令底层用到的协议，叫Internet控制消息协议
[root@node1 ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.4.254 -p icmp -j REJECT
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT
Chain INPUT (policy DROP)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  192.168.4.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
ACCEPT     all  --  192.168.4.254        0.0.0.0/0           
ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80
REJECT     icmp --  192.168.4.254        0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

# 查看规则的行号
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy DROP)
num  target     prot opt source               destination         
1    ACCEPT     tcp  --  192.168.4.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
2    ACCEPT     all  --  192.168.4.254        0.0.0.0/0           
3    ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80
4    REJECT     icmp --  192.168.4.254        0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

# 删除第4条规则
[root@node1 ~]# iptables -D INPUT 4
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy DROP)
num  target     prot opt source               destination         
1    ACCEPT     tcp  --  192.168.4.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
2    ACCEPT     all  --  192.168.4.254        0.0.0.0/0           
3    ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80

# 拒绝192.168.4.254 ping node1。-I不指定位置，默认插到最上面
[root@node1 ~]# iptables -I INPUT -s 192.168.4.254 -p icmp -j REJECT
[root@node1 ~]# iptables -nL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy DROP)
num  target     prot opt source               destination         
1    REJECT     icmp --  192.168.4.254        0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
2    ACCEPT     tcp  --  192.168.4.0/24       0.0.0.0/0            tcp dpt:22
3    ACCEPT     all  --  192.168.4.254        0.0.0.0/0           
4    ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80

# DROP是直接丢弃，REJECT是明确拒绝。

# 保存规则。不保存规则，重启iptables服务，自定义规则将消失
[root@node1 ~]# service iptables save

验证FORWARD链

准备环境

# 为node1的eth1配置ip地址
[root@node1 ~]# nmcli connection modify eth1 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.2.11/24
[root@node1 ~]# nmcli connection down eth1
[root@node1 ~]# nmcli connection up eth1

# 配置server1
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname server1
[root@localhost ~]# nmcli connection modify eth1 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.2.100/24
[root@localhost ~]# nmcli connection down eth1
[root@localhost ~]# nmcli connection up eth1
[root@localhost ~]# echo a | passwd --stdin root

为192.168.4.10和192.168.2.100配置网关

[root@client1 ~]# nmcli connection modify eth0 ipv4.gateway 192.168.4.11
[root@client1 ~]# ifdown eth0; ifup eth0

[root@server1 ~]# nmcli connection modify eth1 ipv4.gateway 192.168.2.11
[root@server1 ~]# ifdown eth1; ifup eth1

# 在中间节点node1上打开路由转发功能
[root@node1 ~]# sysctl -a | grep ip_forward
[root@node1 ~]# echo net.ipv4.ip_forward = 1 >> /etc/sysctl.conf 
[root@node1 ~]# sysctl -p

# client和server已经可以通信
[root@client1 ~]# ping -c2 192.168.2.100

• 在server1上安装httpd服务

[root@server1 ~]# yum install -y httpd
[root@server1 ~]# systemctl start httpd

# 在客户端访问web服务，可以访问
[root@client1 ~]# curl http://192.168.2.100/

配置FORWARD链

• 要求：在node1上配置防火墙，保护server1
  1. 默认拒绝所有数据包通过
  2. 从server1所在网段发往client1所在网段的包全部允许
  3. 从client1所在网段到server1所在网段，允许icmp，允许22、80、443端口通过

# 默认拒绝所有数据包通过，此时client1和server1完全不通
[root@node1 ~]# iptables -P FORWARD DROP

# 源地址是192.168.2.0/24，目标地址是192.168.4.0/24的包，放行
[root@node1 ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.2.0/24 -d 192.168.4.0/24 -j ACCEPT

# 从client1到server1，允许icmp
[root@node1 ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.4.0/24 -d 192.168.2.0/24 -p icmp -j ACCEPT

# client1和server1已经可以ping通了
[root@client1 ~]# ping -c2 192.168.2.100

# 允许从client1访问server1的22、80、443，100-120端口范围
# -m是引入扩展模块，multiport多端口
[root@node1 ~]# iptables -A FORWARD -p tcp -m multiport --dport 22,80,443,100:120 -s 192.168.4.0/24 -j ACCEPT

# 现在从client1到server1的ssh、http都可以放行了
[root@client1 ~]# ssh 192.168.2.100
[root@client1 ~]# curl http://192.168.2.100/

# 拒绝192.168.4.10-192.168.4.20访问192.168.2.50-192.168.2.150
# -m是引入扩展模块，src-range是源地址范围，dst-range目标地址范围
[root@node1 ~]# iptables -I FORWARD -m iprange --src-range 192.168.4.10-192.168.4.20 --dst-range 192.168.2.50-192.168.2.150 -j REJECT

NAT

• NAT：网络地址翻译、网络地址转换
• NAT技术产生，主要是解决IPV4地址不够用。
• NAT一般用于将私有地址转成全球唯一的公有地址。
• 私有地址：
  • A类：10.x.x.x
  • B类：172.16.x.x-172.31.x.x
  • C类：192.168.x.x
• 私有地址，如果需要访问互联网中的公有地址，进行上网，可以通过NAT技术，将私有地址转成公有地址，再访问外界。

配置SNAT

• 现在的实验环境，client1可以访问server1，server1看到的是客户端地址是client1的地址。

# 跟踪httpd日志的尾部
[root@server1 ~]# tail -f /var/log/httpd/access_log 

# 在client上访问server1的web服务
[root@client1 ~]# curl http://192.168.2.100/

# 查看服务器终端的日志，将会显示client1的地址192.168.4.10访问了它
192.168.4.10 - - [13/Oct/2021:17:31:35 +0800] "GET / HTTP/1.1" 403 4897 "-" "curl/7.29.0"

• 互联网环境下，运营商不允许私有地址出现在互联网上，发现有这样的数据，就直接丢弃。所以，私有地址发往互联网时，需要用NAT转换成公有地址，也叫合法地址。
• 在我们的练习环境下，在node1上配置NAT，当client1访问server1时，将client1的地址转换成server1的192.168.2.x再发给server1。因为数据包的源地址改变了，所以叫SNAT，S即Source。

# 向nat表中的POSTROUTING链添加规则。将源地址192.168.4.0/24转换成它外网卡地址。
[root@node1 ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.4.0/24 -j MASQUERADE
[root@node1 ~]# iptables -t nat -nL

# client1再次访问server1时，server1上的日志将会显示node1的192.168.2.11访问
[root@server1 ~]# tail -f /var/log/httpd/access_log 
192.168.2.11 - - [13/Oct/2021:17:45:07 +0800] "GET / HTTP/1.1" 403 4897 "-" "curl/7.29.0"