iptables 防火墙（一）
- 一、Linux 防火墙基础
- 防火墙分类
- 二、iptables 的表、链结构
- 规则表
- 规则链
- 数据包过滤的匹配流程
- 三、编写防火墙规则
- iptables 的安装
- iptables的基本语法
- 规则的匹配条件
- 通用匹配
- 隐含匹配
- 显式匹配
- 四、总结
在网络安全的世界里，防火墙无疑是我们抵御外部威胁的第一道防线。而iptables，作为Linux系统上最强大的防火墙工具之一，为我们提供了细致控制网络流量的能力。本系列博客将带您逐步了解并掌握iptables的基础知识与配置方法。
一、Linux 防火墙基础
防火墙的定义
- 防火墙是一种由硬件和软件组合而成，在内部网和外部网之间、专有网和公共网之间构造的保护屏障，用已保护用户资料和信息安全的一种技术
防火墙的作用
- 主要在于及时发现并处理计算机网络运行时可能存在的安全风险、数据传输等问题，从而实现对计算机不安全网络因素的阻断。确保网络正常运行，保障信息安全，为用户提供良好的网络体验
防火墙分类
- 逻辑上分：主机防火墙和网络防火墙
- 主机型防火墙：针对单个主机进行防护
- 网络型防火墙：针对网络进行保护，保护内部的局域网
- 物理上分：硬件防火墙和软件防火墙
- 硬件防火墙：在硬件上实现防火墙功能，性能高，成本高。
- 软件防火墙：依靠软件来实现防火墙功能，性能低，成本低
Linux包过滤防火墙概述
- Linux防火墙是一种功能强大的信息包过滤系统
netfilter
- 是Linux内核中的一种包过滤功能体系
- 称为Linux防火墙的 “内核态”
iptables
- 位于 /sbin/iptables，是防火墙规则的管理工具
- 称为Linux防火墙的 ”用户态“
——上述2种称呼都可以表示Linux防火墙
包过滤的工作层次
- 主要是网络层，针对IP数据包
- 体现在对数据包内的IP地址、端口等信息的处理上
二、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：是否对数据包进行状态跟踪
- mangle表：是否为数据包设置标记
- nat表：是否修改数据包中的源、目标IP地址或端口
- filter表：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：处理出站时间包
- FORWARD：处理转发数据包
- POSTROUTING：在进行路由选择后处理数据包
- PREROUTING：在进行路由选择前处理数据包
数据包过滤的匹配流程
- 规则表之间的顺序
- raw→mangle→nat→filter
- 规则链之间的顺序
- 入站：PREROUTING→INPUT
- 出站：OUTPUT→POSTROUTING
- 转发：PREROUTING→FORWARD→POSTROUTING
- 规则链内的匹配顺序
- 按顺序依次检查，匹配即停止（LOG策略例外）
- 若找不到相匹配的规则，则按该链的默认策略处理
三、编写防火墙规则
iptables 的安装
- CentOS 7.3 默认使用 firewalld 防火墙，如果想使用 iptables 防火墙，必须先关闭firewalld 防火墙
# 关闭 firewalld 防火墙
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
# 关闭自启动
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld
- Firewalld 防火墙关闭之后，可以通过 yum 方式再安装 iptables，因为默认 CentOS7.3系统中并没有安装 iptables
# 安装 iptables
[root@localhost ~]# yum -y install iptables iptables-services
# 启动 iptables
[root@localhost ~]# systemctl start iptables
# 设置开机自启动
[root@localhost ~]# systemctl enable iptables
iptables的基本语法
数据包的常见控制类型
- ACCEPT：允许通过
- DROP：直接丢弃，不给出任何回应
- REJECT：拒绝通过，必要时会给出提示
- LOG：记录日志信息，然后传给下一条规则继续匹配
添加、查看、删除规则等基本操作
| 选项名 | 功能及特点 |
|---|---|
| -A | 在指定链的末尾添加（--append）一条新的规则 |
| -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 |
| -I | 在指定链中插入（--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 |
| -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 |
| -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 |
| -P | 设置指定链的默认策略（--policy） |
| -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 | 查看规则列表时显示详细（--verbose）的信息 |
| -h | 查看命令帮助信息（--help） |
| --line-numbers | 查看规则列表时，同时显示规则在链中的顺序号 |
| -t | 指定要操作的表 |
| -i | 入站网卡 |
| -o | 出战网卡 |
| -d | 目的地址 |
| -p | 协议名 |
| -s | 源地址 |
| -X | 删除指定表中用户自定义的规则链 |
| -N | 新建一条用户自己定义的规则链 |
| -Z | 将所有表的所有链的字节和数据包计数器清零 |
| -j | 指定目标动作或跳转 |
| ! | 条件取反 |
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。
- 例如，若要在 filter 表 INPUT 链的末尾添加一条防火墙规则，可以执行以下操作（其中“-p 协议名”作为匹配条件）
[root@localhost ~]# iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j ACCEPT
- 当使用管理选项“-I”时，允许同时指定新添加规则的顺序号，未指定序号时默认作为第一条。
- 例如，以下操作添加的两条规则将分别位于 filter 表的第一条、第二条（其中省略了“-t filter”选项，默认使用 filter 表）。
[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p udp -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -I INPUT 2 -p icmp -j ACCEPT
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。
[root@bogon ~]# iptables -L INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 DROP udp -- bogon anywhere
2 ACCEPT tcp -- anywhere anywhere
3 ACCEPT all -- bogon anywhere
4 ACCEPT all -- bogon/24 anywhere
- 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。
[root@bogon ~]# iptables -n -L INPUT # "-n -L"可合写为"-nL"
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DROP udp -- 192.168.72.1 0.0.0.0/0
ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
ACCEPT all -- 192.168.72.1 0.0.0.0/0
ACCEPT all -- 192.168.72.0/24 0.0.0.0/0
删除、清空规则
- 删除一条防火墙规则时，使用管理选项“-D”。
- 例如，若要删除 filter 表 INPUT 链中的第三条规则，可以执行以下操作。
[root@bogon ~]# iptables -nL --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 DROP udp -- 192.168.72.1 0.0.0.0/0
2 ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
3 ACCEPT all -- 192.168.72.1 0.0.0.0/0
4 ACCEPT all -- 192.168.72.0/24 0.0.0.0/0 [root@bogon ~]# iptables -D INPUT 3
[root@bogon ~]# iptables -nL --line-numbers # 确认删除效果
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 DROP udp -- 192.168.72.1 0.0.0.0/0
2 ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
3 ACCEPT all -- 192.168.72.0/24 0.0.0.0/0
- 清空指定链或表中的所有防火墙规则，使用管理选项“-F”。
- 例如，若要清空 filter 表INPUT链中的所有规则，可以执行以下操作。
[root@bogon ~]# iptables -F INPUT
[root@bogon ~]# iptables -nL --line-numbers # 确认删除效果
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
- 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。
[root@bogon ~]# iptables -F
[root@bogon ~]# iptables -t nat -F
[root@bogon ~]# iptables -t mangle -F
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。
- 例如，执行以下操作可以将 filter 表中 FORWARD 链的默认策略设为丢弃，OUTPUT 链的默认策略设为允许。
[root@bogon ~]# iptables -t filter -P FORWARD DROP
[root@bogon ~]# iptables -P OUTPUT ACCEPT
- 需要注意的是，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。
规则的匹配条件
常用的隐含匹配条件
- 端口匹配：–sport源端口、–dport目的端口
- ICMP类型匹配：–icmp-type ICMP类型
常用的显式匹配条件
- 多端口匹配：-m multiport --sports 源端口列表
-m multiport --dports 目的端口列表 - IP范围匹配：-m iprange --src-range IP范围
- MAC地址匹配：-m mac --mac-source MAC地址
- 状态匹配：-m state --state 连接状态
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 25,80,110,143 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -p tcp -m iprange -src-range 192.168.4.21-192.168.4.28-ACCEPT
[root@localhost ~]#iptables -A INPUT -m mac -mac-source 00:0c:29:c0:55:3f -j DROP
通用匹配
（1） 协议匹配
- 编写 iptables 规则时使用“-p 协议名”的形式指定，用来检查数据包所使用的网络协议（–protocol）
# 丢弃通过 icmp 协议访问防火墙本机的数据包，允许转发经过防火墙的除 icmp 协议之外的数据包
[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p icmp -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT #感叹号”!”表示取反
（2） 地址匹配
- 编写 iptables 规则时使用“-s 源地址”或“-d 目标地址”的形式指定，用来检查数据包的源地址（–source）或目标地址（–destination）
# 拒绝转发源地址为192.168.1.11 的数据，允许转发源地址位于 192.168.7.0/24 网段的数据
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.1.11 -j REJECT
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.7.0/24 -j ACCEPT
# 检测到来自某个网段(如 10.20.30.0/24)的频繁扫描、登录穷举等不良企图，可立即添加防火墙规则进行封锁
[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -s 10.20.30.0/24 -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -I FORWARD -s 10.20.30.0/24 -j DROP
（3） 网络接口匹配
- 编写 iptables 规则时使用“-i 接口名”和“-o 接口名”的形式，用于检查数据包从防火墙的哪一个接口进入或发出，分别对应入站网卡（–in-interface）、出站网卡（–out-interface）
# 丢弃从外网接口（ens33）访问防火墙本机且源地址为私有地址的数据包
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -i ens33 -s 10.0.0.0/8 -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -i ens33 -s 172.16.0.0/16 -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -i ens33 -s 192.168.0.0/16 -j DROP
隐含匹配
（1） 端口匹配
- 编写 iptables 规则时使用“–sport 源端口”或“–dport 目标端口”的形式，针对的协议为TCP 或 UDP，用来检查数据包的源端口（–source-port）或目标端口（–destination-port）。
- 单个端口号或者以冒号“:”分隔的端口范围都是可以接受的，但不连续的多个端口不能采用这种方式
# 允许为网段 192.168.4.0/24 转发 DNS 查询数据包
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -s 192.168.4.0/24 -p udp --dport 53 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -d 192.168.4.0/24 -p udp --sport 53 -j ACCEPT
# 开放 20、21 端口，以及用于被动模式的端口范围为 24500～24600
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 24500:24600 -j ACCEPT
（2） ICMP 类型匹配
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p icmp -j DROP# 可用的 ICMP 协议类型
iptables -p icmp -h
显式匹配
（1） 多端口匹配
# 允许本机开放 25、80、110、143 端口，以便提供电子邮件服务
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 25,80,110,143 -j ACCEPT
（2） IP 范围匹配
# 禁止转发源 IP 地址位于 192.168.4.21 与 192.168.4.28 之间的 TCP
数据包
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -p tcp -m iprange --src-range 192.168.4.21-192.168.4.28 -j DROP
（3） MAC 地址匹配
# 根据 MAC 地址封锁主机，禁止其访问本机的任何应用
[root@localhost ~]# iptables -A INPUT -m mac --mac-source 00:0c:29:c0:55:3f -j DROP
（4） 状态匹配
# 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）
[root@localhost ~]# iptables -A FORWARD -m state --state NEW -p tcp ! --syn -j DROP# 只开放本机的 Web 服务（80 端口），但对发给本机的 TCP 应答数据包予以放行，其他入站数据包均丢弃
[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80 -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
[root@localhost ~]# iptables -P INPUT DROP
四、总结
iptables是一个功能强大的防火墙工具，通过合理的配置可以为我们提供强大的网络安全保障。但请注意，iptables的配置相对复杂，需要具备一定的网络基础和Linux系统管理经验。在配置iptables时，请务必谨慎操作，避免误操作导致网络故障。
