iptables

Posted 2020-10-11 白天_不懂爷的黑

　　防火墙（FireWall）：具有网络隔离功能， 工作在网络或主机边缘，对进出的网络或主机数据包基于一定的规则进行检查，并在匹配某规则时由规则定义的行为进行处理的一组功能组件 ，基本上的实现都是关闭所有的通过型访问，只开放允许访问的策略。　　

　　防火墙的分类
　　　　主机防火墙：服务范围为当前主机
　　　　网络防火墙：服务范围为防火墙一侧的局域网

　　　　硬件防火墙：在专用硬件级别实现部分功能的防火墙；另一部分功能基于软件实现
　　　　软件防火墙：运行于通用硬件平台之上的防火墙的应用软件

　　　　网络层防火墙：工作在OSI下面第三层
　　　　应用层防火墙：或代理服务型防火墙，工作在OSI七层

　　网络型防火墙：
　　网络层对数据包进行选择 ，选择的依据是系统内设置的过滤逻辑，被称为访问控制列表（ACL），通过检查数据流中每个数据的源IP，目的IP，所用端口号和协议状态等因素，或他们的组合来确定是否允许该数据包通过
　　　　优点：对用户来说透明，处理速度快且易于维护
　　　　缺点：无法检查应用层数据，如病毒等
　　应用层防火墙：
　　应用层防火墙/代理服务型防火墙（Proxy Service）将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段，内外网用户的访问都是通过代理服务器上的“ 链接”来实现
　　　　优点： 在应用层对数据进行检查，比较 安全
　　　　缺点：增加防火墙的负载

　　现实生产环境中所使用的防火墙一般都是二者结合体，即先检查网络数据，通过之后再送到应用层去检查

　　Firewalld放在内核空间，集成在linux 内核中：由内核中选取五个位置放了五个勾子函数(hook function)(INPUT、OUTPUT 、FORWARD 、PREROUTING 、POSTROUTING)，而这五个勾子函数向用户开放，用户可以通过一个命令工具（iptables ）向其写入规则。整个规则由信息过滤表（table ）组成，包含控制IP包处理的规则集（rules ），每条规则被分组放在链（chain ）上

　　iptables：是一个命令行工具，工作在用户空间。用来编写FireWalld的规则，写好的规则被送往netfilter，告诉内核该如何去处理信息包

iptables 的组成
　　iptables由四个表和五个链以及一些规则组成
　　四个表（table）：filter 、nat 、mangle 、raw
　　　　filter 表: 过滤规则表，根据预定义的规则过滤符合条件的数据包
　　　　nat 表:(network address translation)地址转换规则表（利于ftp类的数据传输）
　　　　mangle 表: 修改数据标记位规则表 （相当于在协议上打标签）
　　　　raw 表:关闭nat 表上启用的连接跟踪机制，加快封包穿越防火墙速度
　　　　　　优先级由高到低的顺序为:raw-->mangle-->nat-->filter

　　五个内置链（chain）
　　　　INPUT
　　　　OUTPUT
　　　　FORWARD
　　　　PREROUTING
　　　　POSTROUTING

　　表和链的对应关系：功能的实现：
　　　　表： 链
　　　　filter: INPUT, FORWARD, OUTPUT
　　　　nat:PREROUTING（SNAT），POSTROUTING（DNAT），OUTPUT
　　　　mangle: PREROUTING, INPUT, FORWARD, OUTPUT, POSTROUTING
　　　　raw: PREROUTING, OUTPUT

　　网络数据报文的流向：
　　　　流入本机：PREROUTING --> INPUT--> 用户空间进程
　　　　流出本机：用户空间进程 -->OUTPUT--> POSTROUTING
　　　　转发：PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING

　　报文进入本机后
　　　　判断目标主机是否为本机
　　　　　　是：INPUT开始发挥作用
　　　　　　否：FORWARD开始发挥作用
　　报文离开本机之前
　　　　判断由哪个网卡接口送往下一跳，OUTPUT发挥作用

　　当一个数据包进入网卡时，数据包首先进入PREROUTING 链，内核根据数据包目的IP 判断是否需要转送出去
　　(1)如果数据包就是进入本机的，数据包就会沿着图向下移动，到达INPUT 链。数据包到达INPUT链后，本机内的任何进程都可以收到它。本机上运行的程序也可以发送数据包，这些数据包经过OUTPUT链，然后到达POSTROUTING链输出到网卡设备传输出去
　　(2)如果数据包是要转发出去的，且内核允许数据转发，数据包就会向右移动，经过FORWARD 链，然后到达POSTROUTING 链输出到另一端网卡传输出去

iptables 规则
　　规则(rule)：根据规则的匹配条件尝试匹配报文，对匹配成功的报文根据规则作出处理动作
　　匹配条件：默认为与条件，即要同时满足规则
　　　　基本匹配：IP, 端口,TCP 的Flags （SYN,ACK 等）
　　　　扩展匹配：通过复杂高级功能匹配
　　处理动作：称为target ，跳转目标
　　　　内建处理动作：ACCEPT,DROP,REJECT,SNAT,DNAT,MASQUERADE,MARK,LOG...
　　　　自定义处理动作：自定义chain ，利用分类管理复杂情形
　　　　注意：自定义规则要添加在链上会才生效；

　

iptables 命令介绍、用法
　　命令格式：iptables [-t table] SUBCOMMAND chain [-m matchname [per-match-options]] -j targetname [per-target-options]
　　　　-t table：
　　　　　　raw, mangle, nat, filter 默认为filter
　　　　SUBCOMMAND：

　　1、 链管理：
　　　　-N ：new, 自定义一条新的规则链
　　　　-X ：delete ，删除自定义的空的规则链
　　　　-P ：Policy ，设置默认策略；对filter表中的链而言，其默认策略有：
　　　　　　ACCEPT ：接受
　　　　　　DROP ：丢弃
　　　　-E ：重命名自定义链；引用计数不为0的自定义链不能够被重命名，也不能被删除

　　2 、查看：
　　　　-L ：list, 列出指定鏈上的所有规则，本选项须置后
　　　　-n ：numberic ，以数字格式显示地址和端口号
　　　　-v ：verbose ，详细信息
　　　　-vv: 更详细
　　　　-x ：exactly ，显示计数器结果的精确值, 而非单位转换后的易读值
　　　　--line-numbers ：显示规则的序号
　　　　-S: selected, 以iptables-save 命令格式显示链上规则

　　3 、规则管理：
　　　　-A ：append ，追加
　　　　-I ：insert, 插入，要指明插入至的规则编号，默认为第一条
　　　　-D ：delete ，删除
　　　　-R ：replace ，替换指定链上的指定规则编号
　　　　-F [chain]：flush ，清空指定的[chain]规则链
　　　　-Z ：zero ，置零 （重新记包的个数）

 

　　匹配条件

　　基本匹配：通用的，PARAMETERS
　　扩展匹配：需加载模块，MATCH EXTENTIONS

　　1 、基本匹配：无需加载模块，由iptables/netfilter 自行提供
　　　　[!] -s, --source address[/mask][,...] ：源IP 地址或范围
　　　　[!] -d, --destination address[/mask][,...] ：目标IP 地址或范围
　　　　[!] -p, --protocol protocol ：指定协议，可使用数字如0 （all）
　　　　　　protocol: tcp, udp, icmp, icmpv6, udplite, esp, ah, sctp,
　　　　　　　　更多协议可参看：/etc/protocols
　　　　[!] -i, --in-interface name：报文流入的接口；只能应用于数据报文流入环节，只应用于 INPUT 、FORWARD 、PREROUTING 链
　　　　[!] -o, --out-interface name：报文流出的接口；只能应用于数据报文流出的环节，只应用于 FORWARD 、OUTPUT 、 POSTROUTING 链

　　2 扩展匹配条件：需要加载扩展模块（/usr/lib64/xtables/*.so） ，方可生效
　　　　　　查看需要的模块： man iptables-extensions 
　　(1) 隐式扩展 ：在使用-p 选项指明了特定的协议时，无需再用-m选项指明扩展模块的扩展机制，不需要手动加载扩展模块
　　　　tcp 协议的扩展选项:
　　　　　　[!] --source-port, --sport port[:port] ：匹配报文源端口,可为端口范围
　　　　　　[!] --destination-port, --dport port[:port]：匹配报文目标端口,可为端口范围
　　　　　　[!] --tcp-flags mask comp
　　　　　　　　mask: 需检查的标志位列表，用,分隔
　　　　　　　　　　例如 SYN,ACK,FIN,RST,PSH,URG（标记位）
　　　　　　　　comp: 在mask 列表中必须为1的标志位列表，未指定则必须为0 ，用, 分隔

　　　　udp协议的扩展选项：
　　　　　　[!] --source-port, --sport port[:port] ：匹配报文的源端口；可以是端口范围
　　　　　　[!] --destination-port,--dport port[:port] ：匹配报文的目标端口；可以是端口范围
　　　　　　[!] --icmp-type {type[/code]|typename} 匹配icmp报文的进出标记
　　　　　　　　type/code
　　　　　　　　0/0 echo-reply icmp 应答回应包（定义在OUTPUT链）
　　　　　　　　8/0 echo-request icmp 请求包（定义在INPUT链）

　　(2) 显式扩展 ：必须使用-m选项指明要调用的扩展模块的扩展机制，要手动加载扩展模块，用法：[-m matchname [per-match-options]]

　　　　1、multiport扩展：
　　　　　以离散方式定义多端口匹配；最多指定15个端口；

　　　　　　　[!] --source-ports,--sports port[,port|,port:port]...：可指明多个源端口；
　　　　　　　[!] --destination-ports,--dports port[,port|,port:port]...：指明多个离散的目标端口 port：port 表示连续的两个端口；
　　　　　　　例：
　　　　　　　　~]# iptables -I INPUT -s 172.16.0.0/16 -d 172.16.100.100 -p tcp -m multiport --dports 22,80 -j ACCEPT
　　　　　　　　~]# iptables -I OUTPUT -d 172.16.0.0/16 -s 172.16.100.100 -p tcp -m multiport --sports 22,80 -j ACCEPT

　　　　2、iprange扩展
　　　　　指明连续的（但一般是不能扩展为整个网络的）ip地址范围时使用；

　　　　　　[!] --src-range from[-to]：指明连续的源IP地址范围；
　　　　　　[!] --dst-range from[-to]：指明连续的目标IP地址范围；
　　　　　　例：
　　　　　　　~]# iptables -I INPUT -d 172.16.100.100 -p tcp -m multiport --dports 22:23,80 -m iprange --src-range 172.16.100.1-172.16.100.120 -j ACCEPT
　　　　　　　~]# iptables -I OUTPUT -s 172.16.100.100 -p tcp -m multiport --sports 22:23,80 -m iprange --dst-range 172.16.100.1-172.16.100.120 -j ACCEPT

　　　　3、string扩展
　　　　　检查报文中出现的字符串；

　　　　　　--algo {bm|kmp}（对比字符串的两种算法）
　　　　　　　　bm = Boyer-Moore bm算法
　　　　　　　　kmp = Knuth-Pratt-Morris kmp算法
　　　　　　[!] --string {pattern}（从数据头到尾的检查）
　　　　　　例：
　　　　　　　~]# iptables -I OUTPUT -m string --algo bm --string ‘Google‘ -j REJECT

　　　　4、time扩展
　　　　　根据报文到达的时间与指定的时间（范围）进行匹配；

　　　　　　--datestart 起始日期
　　　　　　--datestop 结束日期

　　　　　　--timestart 起始时间
　　　　　　--timestop 结束时间

　　　　　　--monthdays 起始月份
　　　　　　--weekdays 起始周
　　　　　　（可多个选项配合起来，来使用限制条件）
　　　　　　例：
　　　　　　　~]# iptables -A INPUT -s 172.16.0.0/16 -d 172.16.100.100 -p tcp --dport 80 -m time --timestart 14:30 --timestop 18:30 --weekdays Sat,Sun -j DROP

　　　　5、connlimit扩展
　　　　　根据每个客户端IP（也可以是地址块）做并发连接数数量匹配；

　　　　　　--connlimit-above n：连接的数量大于n -j DROP
　　　　　　--connlimit-upto n: 连接的数量小于等于n

　　　　　　例：

　　　　　　　~]# iptables -A INPUT -d 172.16.100.100 -p tcp --dport 22 -m connlimit --connlimit-above 2 -j REJECT

　　　　6、limit扩展
　　　　　基于收发报文的速率做检查；

　　　　　　令牌桶过滤器：实现令牌算法

　　　　　　--limit rate[/second|/minute|/hour|/day]
　　　　　　--limit-burst number（峰值个数）
　　　　　　例：
　　　　　　　~]# iptables -A INPUT -d 172.16.100.100 -p icmp --icmp-type 8 -m limit --limit 3/minute --limit-burst 5 -j ACCEPT #前五个不限制，超过后每分钟只响应三个
　　　　　　　~]# iptables -A INPUT 2 -p icmp -j REJECT

　　　　7、state扩展
　　　　　根据连接追踪机制检查连接的状态；

　　　　　　调整连接追踪功能所能够容纳的最大连接数量：
　　　　　　/proc/sys/net/nf_conntrack_max

　　　　　　已经追踪到并记录下的连接：
　　　　　　/proc/net/nf_conntrack

　　　　　　定义不同协议或连接类型追的时长：
　　　　　　/proc/sys/net/netfilter/

　　　　可追踪的连接状态：
　　　　1、NEW：新发出的请求；连接追踪的记录文件中不存此连接相关的信息条目，因此，将其识别为第一次发出的请求；
　　　　2、ESTABLISHED：NEW状态之后，连接追踪模板中为其建立的条目失效之前期间内所进行的通信的状态；
　　　　3、RELATED：相关的连接；如ftp协议的命令连接与数据连接之间的关系；
　　　　4、INVALIED：无法识别的连接；
　　　　例：
　　　　　--state STATE1,STATE2,...

　　　　　　　~]# iptables -A INPUT -d 172.16.100.100 -p tcp -m multiport --dports 22,80 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
　　　　　　　~]# iptables -A OUTPUT -s 172.16.100.100 -p tcp -m multiport --sports 22,80 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT