Day 38 防火墙技术IPtables

一：防火墙简介

1.简介

iptables其实并不是真正的防火墙，我们可以把他理解为一个客户端的代理，用户是通过iptables这个代理，将用户的安全设定执行到对应的“安全框架”中，这个“安全框架”才是真正的防火墙。这个框架叫做netfilter

netfilter 内核态位于内核空间

iptables 用户态位于用户空间

注意：

企业环境内部服务器需关闭Linux自身防火墙；（解决安全问题尽量不给服务器配置外网IP.需要访问的话，就使用代理转发）因为高并发，iptables会加大延迟。除非并发小，服务器必须处于公网，考虑开启防火墙；大并发的情况，不能开iptables,影响性能因为iptables是要消耗CPU的，利用硬件防火墙提升架构安全

2.分类

逻辑分类

主机防火墙:针对单个主机进行防护

网络防火墙:它往往处于网络入口或者边缘，针对于网络入口进行防护，服务于防火墙背后的局域网

物理分类

硬件防火墙：在硬件级别实现部分防火墙功能，另一部分基于软件实现，性能高，成本高

软件防火墙：应用软件处理逻辑运行于通用硬件平台之上，性能低，成本低

二：相关术语

1.表（tables）

表（tables）是链的容器，即所有的链（chains）都属于其对应的表（tables），如上，如果把Netfilter看成是某个小区的一栋楼，那么表（tables）就是楼里的其中的一套房子

2.链（chains）

链（chains）是规则（Policys）的容器。如果把表（tables）当作有一套房子，那么链（chains）就可以说是房子里的家具（柜子等）

3.规则（Policy）

规则（Policy）就比较容易理解了，就是iptables系列过滤信息的规范和具体方法条款了.可以理解为柜子如何增加并摆放柜子东西等

Netfilter/iptables	表（tables）	链（chains）	规则（Policy）
一栋楼	楼里的房子	房子里的柜子	柜子里衣服，摆放规则

三：Iptables表和链

默认情况下，iptables根据功能和表的定义划分包含四个表，filter,nat,mangle,raw其每个表又包含不同的操作链（chains )

1.表

raw 追踪数据包

mangle 对数据包打标记

nat 地址转换

filter 数据包过滤

2.链

PREROUTING 在路由之前

INPUT 数据包进入时

FORWARD 数据包经过时

OUTPUT 数据包出去时

POSTROUTING 在路由之后

3.表详情

raw:
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)

mangle：

Chain PREROUTING (policy ACCEPT)

Chain INPUT (policy ACCEPT)

Chain FORWARD (policy ACCEPT)

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)

nat:
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)

Chain INPUT (policy ACCEPT)

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)

filter:
Chain INPUT (policy ACCEPT)

Chain FORWARD (policy ACCEPT匹配过的数据包不会在去匹配)

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)

4.访问顺序

当一个数据包进入网卡，先进入PREROUTING链，内核根据数据包的IP判断是否需要转发

如果是到本机的，就会到INPUT链，然后本机的所有进程可收到这个包

如果不是到本机的，且内核允许转发，就会到达FORWARD链，然后到POSRTROUTING链输出

本机发出一个数据，会通过OUTPUT链，再到POSRTROUTING链输出

注意：

规则顺序：匹配即刻停止

四：Iptables操作

1.安装

centos(5/6)
启动防火墙：#/etc/init.d/iptables start
centos7
[root@xingdian ~]# yum install -y iptables iptables-services
[root@xingdian ~]# systemctl stop firewalld
[root@xingdian ~]# systemctl  disable firewalld
[root@xingdian ~]# systemctl start iptables
查看版本:
[root@xingdian ~]# iptables -V 
iptables v1.4.21
配置文件:/etc/sysconfig/iptables-config   #iptables主配置文件/etc/sysconfig/iptables   #记录规则文件，启动失败时，创建这个文件

2.参数解释

-L:列出一个链或所有链中的规则信息，如果不写-t 默认使用filter表
-n：以数字形式显示地址、端口等信息
-v：以更详细的方式显示规则信息
--line-numbers：查看规则时，显示规则的序号（方便之处，通过需要删除规则-D INPUT 1
-F：清空所有的规则（-X是清理自定义的链，用的少；-Z清零规则序号）
-D：删除链内指定序号（或内容）的一条规则
-P：为指定的链设置默认规则
-A：在链的末尾追加一条规则
-I：在链的开头（或指定序号）插入一条规则
-t: 指定表名
.... 更多参数可通过--help查看

3.常见操作

1.如果不写-t 默认使用filter表
指定表名查看规则
[root@xingdian ~]# iptables -t nat -L
默认查看规则:
# iptables  -L
以数字的形式显示ip和端口与协议
# iptables -nL 
显示规则行号
# iptables -nL --line
清空规则：
#iptables  -F 
清空单独的某一个链里面的规则
#iptables  -F  链名
保存规则：
# service iptables save
# iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
# iptables-restore < /etc/sysconfig/iptables

4.常见协议

协议：-p （小p）
tcp ---用的最多
udp
icmp    ---ping的时候用的协议
#使用协议的时候可以不指定端口，使用端口的时候必须指定协议。
案例：
禁止自己被ping，在filter表的INPUT链插入一个丢弃icmp的规则。
[root@xingdian ~]# iptables -F
[root@xingdian ~]# iptables -A INPUT -p icmp -j REJECT    ----拒绝
验证:
[root@xingdian ~]# ping 192.168.246.200
PING 192.168.246.200 (192.168.246.200) 56(84) bytes of data.
From 192.168.246.200 icmp_seq=1 Destination Port Unreachable

5.目标动作

ACCEPT 允许数据包通过(默认策略)

DROP 直接丢弃数据包，不给任何回应

REJECT 拒绝数据包，必要时会给数据发送端一个响应

SNAT 源地址转换，可以解决內网用户用一个公网IP上网问题 POSTROUTING

DNAT 目标地址转换 PREROUTING

REDIRECT 做端口映射

6.规则案例

iptables语法格式
iptables -t 表名 -规则参数 链名 [规则序号] [匹配规则内容] -j [动作][规则参数]：对指定表中的指定链做规则变动
-A：添加规则（添加在最后一条规则后）
-I：插入规则（插入在某条规则后,不指定序号默认插入到第一条）
-D：删除规则
-R：修改规则
-P：修改链的默认规则，默认可选择DROP和ACCEPT
-N：创建自定义链,自定义链定义的规则无法生效，要在-j后引用自定义链才能生效自定义链删除，需要在引用的自定义链的链中删除引用规则，才能进行删除[规则序号]：使用iptables -L -t表名 --line查看规则序号，序号和插入（-I），删除（-D），修改（-R）联用[匹配规则内容]
-p：指定协议，例如：tcp，udp，icmp
--sport：源端口号（从哪个端口来）
--dport：目标端口号（到哪个端口去）
-s：源IP（从哪个IP 来）
-d：目标IP（到哪个IP去）[动作]：对于符合规则的数据包做何种动作
ACCEPT：接收数据包
REJECT:拒绝数据包，必要时会给数据发送端一个响应
DROP：丢弃数据表，不给任何回应

添加规则：-A
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -A INPUT -p tcp --dport 22 -s 192.168.122.113  -j REJECT
插入规则：-I  如果不指定插入到第几条，默认插入到第一条插到哪默认就是第几条序号靠前（小）的规则，优先级更高
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -I INPUT  2 -p tcp --dport 22 -s 192.168.122.114  -j REJECT 
//插入到第二条上面
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -I INPUT  -p tcp --dport 22 -s 192.168.122.114  -j REJECT   
//默认插入到第一行
替换（修改）规则：-R
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -R INPUT  2 -p tcp --dport 22 -s 192.168.122.115  -j REJECT  把114-->115
删除规则：-D
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -D INPUT -p tcp --dport 22 -s 192.168.122.115  -j REJECT
[root@xingdian ~]# iptables -L --line (要删除的序号)
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -D INPUT（链）  2
修改默认策略：-P  只能用DROP和ACCEPT
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -P INPUT DROP
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -P INPUT ACCEPT
添加自定义链：-N  默认不生效  是用来存储规则的
[root@xingdian ~]# iptables -N blackrach   自己创建的链
[root@xingdian ~]# iptables -t filter -A blacrach   -p tcp --dport 22 -s 192.168.122.116  -j REJECT 
//往自定义链上添加
[root@xingdian ~]# iptables -A INPUT -j blackrach 关联自定义链，使用自定义链
修改自定义链名称：-E
[root@xingdian ~]# iptables -E blackrach blackcloud
删掉自定义规则：不能被关联，必须是空链
[root@xingdian ~]# iptables -X +链名   删除自定义链

7.匹配规则

基本匹配

协议 -p tcp udp icmp
查端口：vim /etc/services 记录的是tcp/udp协议簇
vim /etc/protocols 记录的是icmp
-p   tcp  udp icmp
端口:使用端口前加协议（-p）--sport源端口
[root@xingdian ~]# iptables -A INPUT -p tcp --sport 22 -s 10.18.44.10  -j REJECT--dport目标端口
[root@xingdian ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -s 10.18.44.10  -j REJECTIP-s  源IP  source ip地址  网段 逗号可以分开多个地址-d  目标IP destination

扩展规则

-m 后面+扩展匹配
-m multiport 多端口
[root@xingdian ~]# iptables -A INPUT -m multiport --sports(--source-ports) 80,20,22,1000:2000 -j DROP--dports(--destination-ports)
-m iprange    多ip地址
[root@xingdian ~]# iptables -A INPUT -m iprange --src-range 10.18.44.211-10.18.44.250 -j DROP
-m mac     
[root@xingdian ~]# iptables -A INPUT -m mac  --mac-source 52:54:00:86:a1:86 -j REJECT               
获取MAC的方式
[root@xingdian opt]# arp -a 10.0.102.101
[root@xingdian opt]# arping -I eth0 10.0.102.101

8.网络地址转换

注意：实验环境效果不佳/无

SNAT:把内网地址转换成公网地址

client ----------------iptables----内网ip–公网(baidu公网)

一个数据包在经过路由之后（或者说在通过防火墙的过滤之后）才被知道他的源IP是谁，在路由之前只能看到目标IP，如果我看不到你的源IP，那怎么匹配想过滤的数据包并进行源地址转换？我防火墙根本就不能确定你是否是符合匹配条件的IP，所以只能使用POSTROUTING

[root@xingdian ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.122.0/24 -d 192.168.122.0/24 -j SNAT --to-source 192.168.2.1

DNAT:要把别人的公网ip换成我们内部的IP

web-server iptables client

如果我不在路由之前就把目标地址转换完成，很显然当数据包到达入口IP之后，他的目的已经达到了，因为他本来的目标IP就是防火墙的对外公网IP，那么数据包还会往里面走吗？显然不可能了，所以只能使用PREROUTING

[root@xingdian ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.1.2  -j DNAT --to-destination 192.168.2.2 
[root@xingdian ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -d 192.168.2.2  -j SNAT --to  192.168.2.1

面试题

[root@xingdian ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -d 192.168.122.1 -dport 80  -j DNAT  --to-destination 192.168.1.1:8080