引言
在 Internet 中,企业通过各种应用系统来为用户提供各种服务,如 Web 网站、电子邮件系统、FTP 服务器、数据库系统等,那么,如何来保护这些服务器,过滤企业不需要的访问甚至是恶意的入侵呢,接下来,我们将学习 CentOS 6 系统中的防火墙——netfilter 与 iptables,以及 CentOS 7 系统中的防火墙 firewalld
一、Linux防火墙基础
- Linux 的防火墙体系主要工作在网络层,针对 TCP/IP 数据包实施过滤和限制,属于典型的包过滤防火墙(或称为网络层防火墙)。
- 体现在对包内的 IP 地址、端口等信息的处理上
- Linux 系统的防火墙基于内核编码实现,具有非常稳定的性能和极高的效率,也因此获得广泛的应用
1、iptables概述
netfilter/iptables: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。
1.1 netfilter/iptables的区别
netfilter:指的是Linux内核中实现包过滤防火墙的内部结构,不以程序或文件的形式存在,属于内核态(Kernel Space,又称为内核空间)的防火墙功能体系。
iptables:指的是用来管理Linux防火墙的命令程序,通常位于/sbin/iptables目录下,属于用户态(User Space,又称用户空间)的防火墙功能体系。
1.2 包过滤的工作层次
- 主要事网络层,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、iptables的表、链结构
规则表
- 表的作用:容纳各种规则链
- 表的划分依据:防火墙规则的作用相似
默认包括4个规则表
- raw表:确定是否对该数据包进行状态跟踪
- mangle表:为数据包设置标记
- nat表:修改数据包中的源、目标IP地址或端口
- filter表:确认是否放行该数据包(过滤)
规则链
- 规则的作用:对数据包进行过滤或处理
- 链的作用:容纳各种防火墙规则
- 链的分类依据:处理数据包的不同时机
默认包括5种规则链
- INPUT:处理入站数据包
- OUTPUT:处理出站数据包
- FORWARD:处理转发数据包
- POSTROUTING:在进行路由选择后处理数据包
- PREROUNTING:在进行数据选择前处理数据包
2.1 iptables的四表五链结构介绍
- iptables的作用是为包过滤机制的实现提供规则,通过各种不同的规则,告诉netfilter对来自某些源,前往某些目的或具有某些协议特征的数据包应该如何处理,为了更加方便的组织和管理防火墙规则。
- iptables采用了表和链的分层结构,所以它会对请求的数据包的包头数据进行分析,根据我们预先设定的规则进行匹配来决定是否可以进入主机。
- 其中,每个规则表相当于内核空间的一个容器,根据规则集的不同用途划分为默认的四个表,在每个表容器内又包括不同的规则链,根据处理数据包的不同时机划分为五种链
2.2 四表
raw:主要用来决定是否对数据包进行状态跟踪 包含两个规则链,OUTPUT、PREROUTING
mangle : 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: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:负责过滤数据包,确定是否放行该数据包(过滤)。包含三个链,即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
2.3 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。
相当于把内网服务器的IP和端口映射到路由器的外网IP和端口上。
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、数据包过滤的匹配流程
数据包到防火墙
3.1 规则表之间的顺序
raw → mangle → nat → filter
3.2 规则链之间的顺序
数据包直接进入到防火墙所在的服务器的内部某一个应用程序当中,只是路过服务器,直接进入到服务
- 入站数据:来自外界的数据包,且目标地址是防火墙本机
- 出站数据:从防火墙本机向外部地址发送的数据包
- 转发数据:需要经过防火墙转发的数据包
入站:PREROUTING --> INPUT --> 本机的应用程序
出站:本机的应用程序-->OUTPUT-.>POSTROUTING
转发:PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING
3.3 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)
- 要么放行,要么丢弃
- 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)
3.4 数据包在规则表、链间的匹配流程
入站数据流向:来自外界的数据包到达防火墙后,首先被 PREROUTING 链处理(是
否修改数据包地址等),然后进行路由选择(判断该数据包应发往何处);如果数据包的
目标地址是防火墙本机(如 Internet 用户访问网关的 Web 服务端口),那么内核将其传
递给 INPUT 链进行处理(决定是否允许通过等),通过以后再交给系统上层的应用程序
(如 httpd 服务器)进行响应。
转发数据流向:来自外界的数据包到达防火墙后,首先被 PREROUTING 链处理,然
后再进行路由选择;如果数据包的目标地址是其他外部地址(如局域网用户通过网关访
问 QQ 服务器),则内核将其传递给 FORWARD 链进行处理(允许转发或拦截、丢弃),
最后交给 POSTROUTING 链(是否修改数据包的地址等)进行处理。
出站数据流向:防火墙本机向外部地址发送的数据包(如在防火墙主机中测试公网 DNS
服务时),首先进行路由选择,确定了输出路径后,再经由 OUTPUT 链处理,最后再
交 POSTROUTING 链(是否修改数据包的地址等)进行处理。
入站 > PREROUTING > INPUT > 应用程序 > OUTPUT > PORTROUTING
二、编写防火墙规则
1、iptables安装
CentOS7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firewalld防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
安装iptables 防火墙
yum -y install iptables iptables-services
设置iptables开机启动
systemctl start iptables.service
systemctl enable iptables.service
iptables防火墙的配置方法:
- 使用iptables命令行
- 使用system-config-firewall centso7不能使用 centos 6可以使用
2、iptables 基本语法、数据包控制类型
2.1 基本语法
语法构成
iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]
其中,表名、链名用来指定 iptables 命令所操作的表和链,未指定表名时将默认使用 filter 表。
管理选项:表示iptables规则的操作方式,如插入、增加、删除、查看等;
匹配条件:用来指定要处理的数据包的特征,不符合指定条件的数据包将不会处理;
控制类型:指的是数据包的处理方式,如允许、拒绝、丢弃等。
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
2.2 数据包的常见控制类型
对于防火墙,数据包的控制类型非常关键,直接关系到数据包的放行、封堵及做相应的日志记录等。在 iptables 防火墙体系中,最常用的几种控制类型如下。
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,必要时会给数据发送端一个响应信息
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
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
防火墙规则的“匹配即停止”对于 LOG 操作来说是一个特例,因为 LOG 只是一种辅助
动作,并没有真正处理数据包。
注:需要大写
3、添加、查看、删除规则等基本操作
3.1 iptables 命令的常用管理选项
管理选项 用法示例
-A 在指定链末尾追加一条,iptables -A INPUT (操作)
-I 在指定链中插入一条新的,未指定序号默认作为第一条,iptables -I INPUT (操作)
-P 指定默认规则 iptables -P OUTPUT ACCEPT (操作)
-D 删除 iptables -t nat -D INPUT (操作)
-R 修改、替换某一条规则 iptables -t nat -R INPUT(操作)
-L 查看 iptables -t nat -L (查看)
-n 所有字段以数字形式显示(比如任意ip地址是0.0.0.0而不是anywhere,比如显示协议端口号而不是服务名) iptables -L -n,iptables -nL,iptables -vnL (查看)
-v 查看时显示更详细信息,常跟-L一起使用(查看)
–line-number 规则带编号 iptables -t nat -L -n --line-number /iptables -t nat -L --line-number
-F 清除链中所有规则 iptables -F (操作)
-X 清空自定义链的规则,不影响其他链 iptables -X
-Z 清空链的计数器(匹配到的数据包的大小和总和)iptables -Z
-S 查看链的所有规则或者某个链的规则/某个具体规则后面跟编号,iptables -t nat -S、iptables -t nat -S POSTROUTING 1
3.2 添加新的规则
添加新的防火墙规则时,使用管理选项“-A”、“-I”,前者用来追加规则,后者用来插入规则。
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT //不允许任何主机ping本主机
iptables -t filter -I INPUT -p icmp -j REJECT
//-I表示插入到第一条,先执行,执行完之后就与主机失去联系,必须进入虚拟机打开终端输入命令删除,
把这条命令-I改成-D就可以了。
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT //允许主机ssh端口进过我的
iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j ACCEPT //允许任何主机tcp
iptables -I INPUT -p udp -j ACCEPT //允许任何主机udp
3.3 查看规则列表
查看已有的防火墙规则时,使用管理选项“-L”,结合“–line-numbers”选项还可显示各条规则在链内的顺序号。
例如,若要查看 filter 表 INPUT 链中的所有规则,并显示规则序号, 可以执行以下操作
iptables [-t表名] -n -L [链名] |[-- line-numbers]
或
iptables - [vn]L
注意:不可以合写为-Ln,L必须放在最后
当防火墙规则的数量较多时,若能够以数字形式显示地址和端口信息,可以减少地址解析的环节,在一定程度上加快命令执行的速度。
例如,若要以数字地址形式查看 filter 表INPUT 链中的所有规则,可以执行以下操作
-n以数字地址形式显示
-v查看时显示更详细信息
-L查看
3.4 删除、清空规则
删除一条防火墙规则时,使用管理选项“-D”
清空指定链或表中的所有防火墙规则,使用管理选项“-F”。
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
使用管理选项“-F”时,允许省略链名而清空指定表所有链的规则。
例如,执行以下操作 分别用来清空 filter 表、nat 表、mangle 表
iptables -F //清空filter表
iptables -t NAT -F //清空nat表
iptables -t MANGLE -F //清空mangle表
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
3.5 设置默认策略
iptables 的各条链中,默认策略是规则匹配的最后一个环节——当找不到任何一条能够匹配数据包的规则时,则执行默认策略。默认策略的控制类型为 ACCEPT(允许)、DROP(丢弃)两种。
iptables [-t表名] -P <链名> <控制类型>
清除所有规则后,无法登录22端口,xshell自动登出
重启虚拟机后可以重新登陆,所有规则恢复成默认策略规则
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
iptables -t filter -P FORWARD DROP
iptables -P OUTPUT ACCEPT
当使用管理选项“-F”清空链时,默认策略不受影响。因此若要修改默认策略,必须通过管理选项“-P”重新进行设置。另外,默认策略并不参与链内规则的顺序编排, 因此在其他规则之前或之后设置并无区别。
4、规则的匹配条件
在编写防火墙规则时,匹配条件的设置起着决定性的作用。只有清晰、准确地设置好匹配条件,防火墙才知道要对符合什么条件的数据包进行处理,避免“误杀”。对于同一条防火墙规则,可以指定多个匹配条件,表示这些条件必须都满足规则才会生效。根据数据包的各种特征,结合iptables的模块结构,匹配条件的设置包括三大类:通用匹配、隐含匹配、显式匹配。
4.1 通用匹配
通用匹配也称为常规匹配,这种匹配方式可以独立使用,不依赖于其他条件或扩展模块。 常见的通用匹配包括协议匹配、地址匹配、网络接口匹配。
- 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
iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 192.168.109.11 -j DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.109.0/24 -j DROP
iptables -I INPUT -p icmp -j DROP
iptables -I INPUT -p tcp - -dport 22 -i ACCEPT
iptables -P INPUT
iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT //感叹号”!”表示取反
4.2 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
4.2.1 端口匹配
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
iptables -A INPUT -p tcp --sport 1000:3000 -j REJECT
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
iptables -A FORWARD -s 192.168.4.0/24 -p udp --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -d 192.168.4.0/24 -p udp --sport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 192.168.4.0/24 -p tcp --dport 53 -j ACCEPT
4.2.2 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
4.2.3 ICMP类型匹配
编写iptables规则时使用“–icmp-type ICMP类型”的形式,针对的协议为ICMP,用来检查ICMP数据包的类型。
- ICMP类型使用字符串或数字代码表示
- Echo-Request(代码为8)表示请求
- Echo-Reply (代码为0)表示回显
- Destinat ion-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
4.3 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。
4.3.1 多端口匹配
-m multiport --sport 源端口列表
-m multiport --dport 目的端口列表
以上两种形式来检查数据包的源端口、目标端口,多个端口之间以逗号进行分隔
例如,若要允许本机开放80、22、21、20、53端口,以便提供电子邮件服务,可以执行以下操作
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
4.3.2 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
4.3.3 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
4.4.4 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S(无效的)
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)
iptables -A FORWARD -m state --state NEW -p tcp ! --syn -j DROP
若只开放本机的web服务(80端口),但发给本机的TCP应答数据包予以放行,其他入站数据包均丢弃,则对应的入站控制规则可以参考以下操作
iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80 -j ACCEPT
iptables -I INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHD -j ACCEPT
iptables -P INPUT DROP
DROP转发所有来自192.168.80.0/24主机发送的20,21,22,53,80号端口的数据包
iptables -I FORWARD -s 192.168.80.0/24 -p tcp -m multiport --dport 20:21,80,22,53 -j DROP
iptables -A INPUT -p tco -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-427313.html
三、总结
本文主要讲了文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-427313.html
- netfilter是实现过滤防火墙功能的内核机制,iptables是管理防火墙规则的用户态工具
- iptables的规则体系默认包括四个表(filter、nat、mangle、raw)和五种链(INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、POSTROUTING)
- iptables规则的匹配条件类型包括通用匹配、隐含匹配、显示匹配,其中显示匹配必须以“-m 模块名称”加载模块
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