网络防火墙之iptables的前世今生和归宿

Posted 2020-09-17 码王信息

任何事物都有一个从无到有，再归于无的过程。是的，我这里用了一个绝对词：任何。

防火墙

在计算机领域中，防火墙（英文：Firewall）是一项协助确保信息安全的设备，会依照特定的规则，允许或是限制传输的数据通过。防火墙可能是一台专属的硬件或是架设在一般硬件上的。通俗的一个类比就是中国古代的长城或者城市的城墙，用于安全防御的作用，只有满足特定要求，接受检查后才能进入。

防火墙作为内部网与外部网之间的一种访问控制设备， 常常安装在内部网和外部网交界点上。主要分为网络层防火墙和应用层防火墙两种，但也有些防火墙是同时运作于网络层和应用层。

iptables

iptables属于网络层防火墙。由于工作在网络层，不需要把数据发送到用户空间，在系统内核空间中进行了数据过滤处理，因此可以保证数据处理效率。与此同时也会带来一个坏处，既然是工作于内核空间，那么它要么集成到内核内部要么被内核调用，且用户是无法直接与内核交互，那我们怎么定义iptables规则。因为以上原因iptables分为两部分，一部分是工作于内核中真正实现访问管控功能的netfileter，与此同时还要有与内核通信提供过滤规则的用户空间组件iptables。其实iptables的官方网站就是 http://www.netfilter.org/ 。

iptables一个运行在用户空间的应用软件，通过控制Linux内核netfilter模块，来管理网络数据包的流动与转送。在大部分的Linux系统上面，iptables是使用/usr/sbin/iptables来操作。通常iptables都需要内核层级的模块来配合运作，Xtables是主要在内核层级里面iptables API运作功能的模块。因相关动作上的需要，iptables的操作需要用到超级用户的权限。

iptables之前世今生

• Linux内核(1.2+): ipwadm
• Linux内核(2.2): ipchains
• Linux内核(2.4,2.6,3.0+): netfilter/iptables
• Linux内核(3.13+): nftables

目前iptables系在2.4、2.6及3.0的内核底下运作，旧版的Linux内核（2.2）使用ipchains及ipwadm（Linux 2.0）来达成类似的功能，2014年1月19日起发行的新版Linux内核（3.13后）则使用nftables取而代之。

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iptables之归宿

iptables不可能永远独占linux世界，他也有发展的尽头。在linux内核3.13中就由nftables取代了iptables。作为应用层的iptables，也在被抛弃，RHEL7/CentOS7中放弃了iptables，而选择firewalld作为防火墙的配置工具。firewalld相对于iptables主要的优点有：1. firewalld可以动态修改单条规则，而不需要像iptables那样，在修改了规则后必须得全部刷新才可以生效; 2. firewalld在使用上要比iptables人性化很多，即使不明白“五张表五条链”而且对TCP/IP协议也不理解也可以实现大部分功能。另外同样基于linux内核的ubuntu，使用的防火墙配置工具是ufw。

nftables是取代 iptables、ip6tables、arptables 和ebtables 的新的包过滤框架。nftables 旨在解决现有 {ip/ip6}tables 工具存在的诸多限制。相对于旧的 iptables，nftables 最引人注目的功能包括改进性能如支持查询表；事务型规则更新，所有规则自动应用；等等。nftables诞生于2008年，2013年底合并到Linux内核，从 Linux 3.13起开始作为 iptables的替代提供给用户。 nftables实现了一组被称为表达式的指令，可通过在寄存器中储存和加载来交换数据。也就是说， nftables的核心可视为一个虚拟机， nftables的前端工具nft可以利用内核提供的表达式去模拟旧的iptables匹配，维持兼容性的同时获得更大的灵活性。