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防火墙—iptables

本文主要是介绍防火墙—iptables,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

目录
  • 一、iptables概述
  • 二、netfilter和iptables
    • 2.1 netfilter
    • 2.2 iptables
    • 2.3 netfilter/iptables
  • 三、四表五链
    • 3.1 四表
    • 3.2 五链
    • 3.3 规则表的匹配顺序
    • 3.4 规则链之间的匹配顺序
  • 四、iptables的安装
  • 五、iptables防火墙的配置方法
    • 5.1 命令行配置格式
    • 5.2 注意事项
    • 5.3 常用的控制类型
    • 5.4 常用的管理选项
    • 5.5 匹配条件
      • 5.5.1 通用匹配
      • 5.5.2 隐含匹配
      • 5.5.3 显示匹配
  • 六、SNAT原理与应用
    • 6.1 应用环境
    • 6.2 原理
    • 6.3 SNAT转换前提条件
    • 6.4 路由转发开启方式
    • 6.5 SNAT转换具体格式
    • 6.6 小知识扩展
  • 七、DNAT原理与应用
    • 7.1 应用环境
    • 7.2 原理
    • 7.3 DNAT转换前提条件
    • 7.4 DNAT转换
    • 7.5 小知识扩展
  • 八、防火墙规则的备份和还原
    • 8.1 导出(备份)所有表的规则
    • 8.2 导入(还原)规则
  • 九、linux系统抓包
    • 9.1 格式
    • 9.2 选项

一、iptables概述

1.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
2.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

二、netfilter和iptables

2.1 netfilter

1.netfilter属于“内核态”(Kernel Space,又称为内核空间)的防火墙功能体系
2.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

2.2 iptables

1.iptables属于“用户态”(User Space,又称为用户空间)的防火墙管理体系
2.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

2.3 netfilter/iptables

1.netfilter/iptables后期简称为iptables
2.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

三、四表五链

1.规则表的作用:容纳各种规则链
2.规则链的作用:容纳各种防火墙规则
3.总结:表里有链,链里有规则

3.1 四表


1.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
2.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
3.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。 4.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表的应用相对减少

3.2 五链

1.INPUT:处理入站数据包,匹配目标IP为本机的数据包
2.OUTPUT:处理出站数据包,一般不在此链上做配置
3.FORWARD:处理转发数据包,匹配流经本机的数据包
4.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 5.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

3.3 规则表的匹配顺序

3.4 规则链之间的匹配顺序

1.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
2.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
3.规则链内的匹配顺序
1)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)
2)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)

四、iptables的安装

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

五、iptables防火墙的配置方法

5.1 命令行配置格式

5.2 注意事项

1.不指定表名时,默认指filter表
2.不指定链名时,默认指表内的所有链
3.除非设置链的默认策略,否则必须指定匹配条件
4.选项、链名、控制类型使用大写字母,其余均为小写

5.3 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

5.4 常用的管理选项

选项 说明
-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

5.5 匹配条件

匹配条件 说明
-p 指定要匹配的数据包的协议类型
-s 指定要匹配的数据包的源IP地址
-d 指定要匹配的数据包的目的IP地址
-i 指定数据包进入本机的网络接口
-o 指定数据包离开本机做使用的网络接口
–sport 指定源端口号
–dport 指定目的端口号

5.5.1 通用匹配

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 
iptables -A INPUT -s 192.168.80.11 -j DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.80.0/24 -j DROP

5.5.2 隐含匹配

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

1.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:
iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD -d 192.168.80.0/24 -p tcp --dport 24500:24600 -j DROP
2.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
3.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
例:
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
iptables -A INPUT -p icmp -j REJECT	                #此时其它主机需要配置关于icmp协议的控制类型为 REJECT

5.5.3 显示匹配

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

1.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
2.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
3.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)

六、SNAT原理与应用

6.1 应用环境

局域网主机共享单个公网IP地址接入Internet(私有IP不能在Internet中正常路由)

6.2 原理

修改数据包的源地址

6.3 SNAT转换前提条件

1.局域网各主机已正确设置IP地址、子网掩码、默认网关地址
2.Linux网关开启IP路由转发

6.4 路由转发开启方式

1.临时打开:
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
3.sysctl -p 		#读取修改后的配置

6.5 SNAT转换具体格式

1.SNAT转换1:固定的公网IP地址:
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24(内网IP) -o(出站) ens33(外网网卡) -j SNAT --to 12.0.0.1(外网IP或地址池)
或
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24(内网IP) -o(出站) ens33(外网网卡) -j SNAT --to-source 12.0.0.1-12.0.0.10(外网IP或地址池)		
2.SNAT转换2: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

6.6 小知识扩展

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

七、DNAT原理与应用

7.1 应用环境

在Internet中发布位于局域网内的服务器

7.2 原理

修改数据包的目的地址

7.3 DNAT转换前提条件

1.局域网的服务器能够访问Internet
2.网关的外网地址有正确的DNS解析记录
3.Linux网关开启IP路由转发

7.4 DNAT转换

1、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 192.168.80.11
iptables -t nat -A PREROUTING -i(入站) ens33(外网网卡) -d 12.0.0.1(外网IP) -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.80.11(内网服务器Ip)
或
iptables -t nat -A PREROUTING -i(入站) ens33(外网网卡) -d 12.0.0.1(外网IP) -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.80.11(内网服务器IP)
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.80.11-192.168.80.20(地址池)
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 192.168.80.11:22
1.ssh -p 250 root@12.0.0.1        #在外网环境中使用SSH测试
2.yum -y install net-tools 		#若没有 ifconfig 命令可提前使用 yum 进行安装
3.ifconfig ens33
4.使用DNAT时,同时配合SNAT使用,才能实现响应数据包的正确返回

7.5 小知识扩展

1.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
2.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

八、防火墙规则的备份和还原

8.1 导出(备份)所有表的规则

iptables-save > /opt/ipt.txt

8.2 导入(还原)规则

1.iptables-restore < /opt/ipt.txt
2.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
3.systemctl stop iptables			#停止iptables服务会清空掉所有表的规则
4.systemctl start iptables			#启动iptables服务会自动还原/etc/sysconfig/iptables 中的规则

九、linux系统抓包

9.1 格式

例:tcpdump tcp -i ens33 -t -s 0 -c 100 and dst port ! 22 and src net 192.168.1.0/24 -w ./target.cap

9.2 选项

选项 说明
tcp ip icmp arp rarp和tcp、udp、icmp这些选项等都要放到第一个参数的位置,用来过滤数据包的类型
-i ens33 只抓经过接口ens33的包
-t 不显示时间戳
-s 0 抓取数据包时默认抓取长度为68字节。加上-s 0后可以抓取完整的数据包
-c 100 只抓取100个数据包
dst port !22 不抓取目标端口是22的数据包
src net 192.168.1.0/24 数据包的源网络地址为192.168.1.0/24
-w ./target.cap 保存成cap文件,方便用ethereal(wireshark)分析
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