Linux下防火墻iptables原理及實戰

iptables簡介

       netfilter/iptables（簡稱為iptables）組成Linux平臺下的包過濾防火墻，與大多數的Linux軟件一樣，這個包過濾防火墻是免費的，它可以代替昂貴的商業防火墻解決方案，完成封包過濾、封包重定向和網絡地址轉換（NAT）等功能。

iptables基礎

       規則（rules）其實就是網絡管理員預定義的條件，規則一般的定義為“如果數據包頭符合這樣的條件，就這樣處理這個數據包”。規則存儲在內核空間的信息 包過濾表中，這些規則分別指定了源地址、目的地址、傳輸協議（如TCP、UDP、ICMP）和服務類型（如HTTP、FTP和SMTP）等。當數據包與規 則匹配時，iptables就根據規則所定義的方法來處理這些數據包，如放行（accept）、拒絕（reject）和丟棄（drop）等。配置防火墻的 主要工作就是添加、修改和刪除這些規則。

iptables和netfilter的關系：

       這是第一個要說的地方，Iptables和netfilter的關系是一個很容易讓人搞不清的問題。很多的知道iptables卻不知道 netfilter。其實iptables只是Linux防火墻的管理工具而已，位于/sbin/iptables。真正實現防火墻功能的是 netfilter，它是Linux內核中實現包過濾的內部結構。

iptables傳輸數據包的過程

① 當一個數據包進入網卡時，它首先進入PREROUTING鏈，內核根據數據包目的IP判斷是否需要轉送出去。 
② 如果數據包就是進入本機的，它就會沿著圖向下移動，到達INPUT鏈。數據包到了INPUT鏈后，任何進程都會收到它。本機上運行的程序可以發送數據包，這些數據包會經過OUTPUT鏈，然后到達POSTROUTING鏈輸出。 
③ 如果數據包是要轉發出去的，且內核允許轉發，數據包就會如圖所示向右移動，經過FORWARD鏈，然后到達POSTROUTING鏈輸出。

iptables的規則表和鏈：

      表（tables）提供特定的功能，iptables內置了4個表，即filter表、nat表、mangle表和raw表，分別用于實現包過濾，網絡地址轉換、包重構(修改)和數據跟蹤處理。

     鏈（chains）是數據包傳播的路徑，每一條鏈其實就是眾多規則中的一個檢查清單，每一條鏈中可以有一 條或數條規則。當一個數據包到達一個鏈時，iptables就會從鏈中第一條規則開始檢查，看該數據包是否滿足規則所定義的條件。如果滿足，系統就會根據 該條規則所定義的方法處理該數據包；否則iptables將繼續檢查下一條規則，如果該數據包不符合鏈中任一條規則，iptables就會根據該鏈預先定 義的默認策略來處理數據包。

       Iptables采用“表”和“鏈”的分層結構。在REHL4中是三張表五個鏈。現在REHL5成了四張表五個鏈了，不過多出來的那個表用的也不太多，所以基本還是和以前一樣。下面羅列一下這四張表和五個鏈。注意一定要明白這些表和鏈的關系及作用。

規則表：

1.filter表——三個鏈：INPUT、FORWARD、OUTPUT
作用：過濾數據包  內核模塊：iptables_filter.
2.Nat表——三個鏈：PREROUTING、POSTROUTING、OUTPUT
作用：用于網絡地址轉換（IP、端口） 內核模塊：iptable_nat
3.Mangle表——五個鏈：PREROUTING、POSTROUTING、INPUT、OUTPUT、FORWARD
作用：修改數據包的服務類型、TTL、并且可以配置路由實現QOS內核模塊：iptable_mangle(別看這個表這么麻煩，咱們設置策略時幾乎都不會用到它)
4.Raw表——兩個鏈：OUTPUT、PREROUTING
作用：決定數據包是否被狀態跟蹤機制處理  內核模塊：iptable_raw
(這個是REHL4沒有的，不過不用怕，用的不多)

規則鏈：

1.INPUT——進來的數據包應用此規則鏈中的策略
2.OUTPUT——外出的數據包應用此規則鏈中的策略
3.FORWARD——轉發數據包時應用此規則鏈中的策略
4.PREROUTING——對數據包作路由選擇前應用此鏈中的規則
（記住！所有的數據包進來的時侯都先由這個鏈處理）
5.POSTROUTING——對數據包作路由選擇后應用此鏈中的規則
（所有的數據包出來的時侯都先由這個鏈處理）

規則表之間的優先順序：

Raw——mangle——nat——filter
規則鏈之間的優先順序（分三種情況）：

第一種情況：入站數據流向

       從外界到達防火墻的數據包，先被PREROUTING規則鏈處理（是否修改數據包地址等），之后會進行路由選擇（判斷該數據包應該發往何處），如果數據包 的目標主機是防火墻本機（比如說Internet用戶訪問防火墻主機中的web服務器的數據包），那么內核將其傳給INPUT鏈進行處理（決定是否允許通 過等），通過以后再交給系統上層的應用程序（比如Apache服務器）進行響應。

第二沖情況：轉發數據流向

       來自外界的數據包到達防火墻后，首先被PREROUTING規則鏈處理，之后會進行路由選擇，如果數據包的目標地址是其它外部地址（比如局域網用戶通過網 關訪問QQ站點的數據包），則內核將其傳遞給FORWARD鏈進行處理（是否轉發或攔截），然后再交給POSTROUTING規則鏈（是否修改數據包的地 址等）進行處理。

第三種情況：出站數據流向
       防火墻本機向外部地址發送的數據包（比如在防火墻主機中測試公網DNS服務器時），首先被OUTPUT規則鏈處理，之后進行路由選擇，然后傳遞給POSTROUTING規則鏈（是否修改數據包的地址等）進行處理。

iptables的基本語法格式

iptables [-t 表名] 命令選項 ［鏈名］ ［條件匹配］ ［-j 目標動作或跳轉］
說明：表名、鏈名用于指定 iptables命令所操作的表和鏈，命令選項用于指定管理iptables規則的方式（比如：插入、增加、刪除、查看等；條件匹配用于指定對符合什么樣 條件的數據包進行處理；目標動作或跳轉用于指定數據包的處理方式（比如允許通過、拒絕、丟棄、跳轉（Jump）給其它鏈處理。

iptables命令的管理控制選項

-A  在指定鏈的末尾添加（append）一條新的規則-D  刪除（delete）指定鏈中的某一條規則，可以按規則序號和內容刪除-I  在指定鏈中插入（insert）一條新的規則，默認在第一行添加-R  修改、替換（replace）指定鏈中的某一條規則，可以按規則序號和內容替換-L  列出（list）指定鏈中所有的規則進行查看
-E  重命名用戶定義的鏈，不改變鏈本身-F  清空（flush）-N  新建（new-chain）一條用戶自己定義的規則鏈-X  刪除指定表中用戶自定義的規則鏈（delete-chain）-P  設置指定鏈的默認策略（policy）
-Z 將所有表的所有鏈的字節和數據包計數器清零-n  使用數字形式（numeric）顯示輸出結果-v  查看規則表詳細信息（verbose）的信息-V  查看版本(version)-h  獲取幫助（help）

防火墻處理數據包的四種方式

ACCEPT 允許數據包通過
DROP 直接丟棄數據包，不給任何回應信息
REJECT 拒絕數據包通過，必要時會給數據發送端一個響應的信息。
LOG在/var/log/messages文件中記錄日志信息，然后將數據包傳遞給下一條規則

iptables防火墻規則的保存與恢復

iptables-save把規則保存到文件中，再由目錄rc.d下的腳本（/etc/rc.d/init.d/iptables）自動裝載

使用命令iptables-save來保存規則。一般用

iptables-save > /etc/sysconfig/iptables

生成保存規則的文件 /etc/sysconfig/iptables，

也可以用

service iptables save

它能把規則自動保存在/etc/sysconfig/iptables中。

當計算機啟動時，rc.d下的腳本將用命令iptables-restore調用這個文件，從而就自動恢復了規則。

刪除INPUT鏈的第一條規則

iptables -D INPUT 1

一、企業防火墻實戰案例

我們來配置一個filter表的防火墻.

(1)查看本機關于IPTABLES的設置情況

[root@tp ~]# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         

Chain RH-Firewall-1-INPUT (0 references)
target       prot opt source                 destination         
ACCEPT       all    --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0           
ACCEPT       icmp --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0             icmp type 255 
ACCEPT       esp    --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0           
ACCEPT       ah     --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0           
ACCEPT       udp    --    0.0.0.0/0              224.0.0.251           udp dpt:5353 
ACCEPT       udp    --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0             udp dpt:631 
ACCEPT       all    --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0             state RELATED,ESTABLISHED 
ACCEPT       tcp    --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0             state NEW tcp dpt:22 
ACCEPT       tcp    --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0             state NEW tcp dpt:80 
ACCEPT       tcp    --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0             state NEW tcp dpt:25 
REJECT       all    --    0.0.0.0/0              0.0.0.0/0             reject-with icmp-host-prohibited 
可以看出我在安裝linux時,選擇了有防火墻,并且開放了22,80,25端口.

如果你在安裝linux時沒有選擇啟動防火墻,是這樣的

[root@tp ~]# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination  

什么規則都沒有.

(2)清除原有規則.

不管你在安裝linux時是否啟動了防火墻,如果你想配置屬于自己的防火墻,那就清除現在filter的所有規則.

[root@tp ~]# iptables -F        清除預設表filter中的所有規則鏈的規則
[root@tp ~]# iptables -X        清除預設表filter中使用者自定鏈中的規則

我們在來看一下

[root@tp ~]# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination      

什么都沒有了吧,和我們在安裝linux時沒有啟動防火墻是一樣的.

(提前說一句,這些配置就像用命令配置IP一樣,重起就會失去作用),怎么保存.

[root@tp ~]# /etc/rc.d/init.d/iptables save

這樣就可以寫到/etc/sysconfig/iptables文件里了.寫入后記得把防火墻重起一下,才能起作用.

[root@tp ~]# service iptables restart

現在IPTABLES配置表里什么配置都沒有了,那我們開始我們的配置吧

(3)設定預設規則

[root@tp ~]# iptables -P INPUT DROP

[root@tp ~]# iptables -P OUTPUT ACCEPT

[root@tp ~]# iptables -P FORWARD DROP
上面的意思是,當超出了IPTABLES里filter表里的兩個鏈規則(INPUT,FORWARD)時

不在這兩個規則里的數據包怎么處理呢,那就是DROP(放棄).應該說這樣配置是很安全的.我們要控制流入數據包

而對于OUTPUT鏈,也就是流出的包我們不用做太多限制,而是采取ACCEPT,也就是說,不在著個規則里的包怎么辦呢,那就是通過.可以看出INPUT,FORWARD兩個鏈采用的是允許什么包通過,而OUTPUT鏈采用的是不允許什么包通過.

這樣設置還是挺合理的,當然你也可以三個鏈都DROP,但這樣做我認為是沒有必要的,而且要寫的規則就會增加.但如果你只想要有限的幾個規則是,如只做WEB服務器.還是推薦三個鏈都是DROP.

注:如果你是遠程SSH登陸的話,當你輸入第一個命令回車的時候就應該掉了.因為你沒有設置任何規則.

怎么辦,去本機操作唄!

(4)添加規則.

首先添加INPUT鏈,INPUT鏈的默認規則是DROP,所以我們就寫需要ACCETP(通過)的鏈

為了能采用遠程SSH登陸,我們要開啟22端口.

[root@tp ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

[root@tp ~]# iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 22 -j ACCEPT

 (注:這個規則,如果你把OUTPUT 設置成DROP的就要寫上這一部

好多人都是望了寫這一部規則導致,始終無法SSH.在遠程一下,是不是好了.

其他的端口也一樣,如果開啟了web服務器,OUTPUT設置成DROP的話,同樣也要添加一條鏈:

[root@tp ~]# iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 80 -j ACCEPT ,其他同理.)

如果做了WEB服務器,開啟80端口.

[root@tp ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
如果做了郵件服務器,開啟25,110端口.

[root@tp ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 110 -j ACCEPT
[root@tp ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 25 -j ACCEPT
如果做了FTP服務器,開啟21端口

[root@tp ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 21 -j ACCEPT

[root@tp ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 20 -j ACCEPT

如果做了DNS服務器,開啟53端口

[root@tp ~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 53 -j ACCEPT

如果你還做了其他的服務器,需要開啟哪個端口,照寫就行了.

上面主要寫的都是INPUT鏈,凡是不在上面的規則里的,都DROP

允許icmp包通過,也就是允許ping,

[root@tp ~]# iptables -A OUTPUT -p icmp -j ACCEPT (OUTPUT設置成DROP的話)

[root@tp ~]# iptables -A INPUT -p icmp -j ACCEPT    (INPUT設置成DROP的話)

允許loopback!(不然會導致DNS無法正常關閉等問題)

IPTABLES -A INPUT -i lo -p all -j ACCEPT (如果是INPUT DROP)
IPTABLES -A OUTPUT -o lo -p all -j ACCEPT(如果是OUTPUT DROP)

下面寫OUTPUT鏈,OUTPUT鏈默認規則是ACCEPT,所以我們就寫需要DROP(放棄)的鏈.

減少不安全的端口連接

[root@tp ~]# iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 31337 -j DROP

[root@tp ~]# iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 31337 -j DROP

有些些特洛伊***會掃描端口31337到31340(即***語言中的 elite 端口)上的服務。既然合法服務都不使用這些非標準端口來通信,阻塞這些端口能夠有效地減少你的網絡上可能被感染的機器和它們的遠程主服務器進行獨立通信的機會

還有其他端口也一樣,像:31335、27444、27665、20034 NetBus、9704、137-139（smb）,2049(NFS)端口也應被禁止

當然出入更安全的考慮你也可以包OUTPUT鏈設置成DROP,那你添加的規則就多一些,就像上邊添加

允許SSH登陸一樣.照著寫就行了.

下面寫一下更加細致的規則,就是限制到某臺機器

如:我們只允許192.168.0.3的機器進行SSH連接

[root@tp ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.0.3 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

如果要允許,或限制一段IP地址可用 192.168.0.0/24 表示192.168.0.1-255端的所有IP.

24表示子網掩碼數.但要記得把 /etc/sysconfig/iptables 里的這一行刪了.

-A INPUT -p tcp -m tcp --dport 22 -j ACCEPT 因為它表示所有地址都可以登陸.

或采用命令方式:

[root@tp ~]# iptables -D INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

然后保存,我再說一邊,反是采用命令的方式,只在當時生效

如果想要重起后也起作用,那就要保存.寫入到/etc/sysconfig/iptables文件里.

[root@tp ~]# /etc/rc.d/init.d/iptables save

這樣寫 !192.168.0.3 表示除了192.168.0.3的ip地址

其他的規則連接也一樣這么設置.

在下面就是FORWARD鏈,FORWARD鏈的默認規則是DROP,所以我們就寫需要ACCETP(通過)的鏈,對正在轉發鏈的監控.

開啟轉發功能,(在做NAT時,FORWARD默認規則是DROP時,必須做)

[root@tp ~]# iptables -A FORWARD -i eth0 -o eth2 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT

[root@tp ~]# iptables -A FORWARD -i eth2 -o eh0 -j ACCEPT

丟棄壞的TCP包

[root@tp ~]#iptables -A FORWARD -p TCP ! --syn -m state --state NEW -j DROP

處理IP碎片數量,防止***,允許每秒100個

[root@tp ~]#iptables -A FORWARD -f -m limit --limit 100/s --limit-burst 100 -j ACCEPT

設置ICMP包過濾,允許每秒1個包,限制觸發條件是10個包.

[root@tp ~]#iptables -A FORWARD -p icmp -m limit --limit 1/s --limit-burst 10 -j ACCEPT

我在前面只所以允許ICMP包通過,就是因為我在這里有限制.

二、配置一個NAT表放火墻

1,查看本機關于NAT的設置情況

[root@tp rc.d]# iptables -t nat -L
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination         
SNAT         all    --    192.168.0.0/24         anywhere              to:211.101.46.235

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target       prot opt source                 destination    

我的NAT已經配置好了的(只是提供最簡單的代理上網功能,還沒有添加防火墻規則)

當然你如果還沒有配置NAT的話,你也不用清除規則,因為NAT在默認情況下是什么都沒有的

如果你想清除,命令是

[root@tp ~]# iptables -F -t nat

[root@tp ~]# iptables -X -t nat

[root@tp ~]# iptables -Z -t nat

2,添加規則

添加基本的NAT地址轉換,(關于如何配置NAT可以看我的另一篇文章),

添加規則,我們只添加DROP鏈.因為默認鏈全是ACCEPT.

防止外網用內網IP欺騙

[root@tp sysconfig]# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -s 10.0.0.0/8 -j DROP
[root@tp sysconfig]# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -s 172.16.0.0/12 -j DROP
[root@tp sysconfig]# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -s 192.168.0.0/16 -j DROP
如果我們想,比如阻止MSN,QQ,BT等的話,需要找到它們所用的端口或者IP,(個人認為沒有太大必要)

例：

禁止與211.101.46.253的所有連接

[root@tp ~]# iptables -t nat -A PREROUTING    -d 211.101.46.253 -j DROP

禁用FTP(21)端口

[root@tp ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 21 -j DROP

這樣寫范圍太大了,我們可以更精確的定義.

[root@tp ~]# iptables -t nat -A PREROUTING    -p tcp --dport 21 -d 211.101.46.253 -j DROP

這樣只禁用211.101.46.253地址的FTP連接,其他連接還可以.如web(80端口)連接.

按照我寫的,你只要找到QQ,MSN等其他軟件的IP地址,和端口,以及基于什么協議,只要照著寫就行了.

三、最后

drop非法連接
[root@tp ~]# iptables -A INPUT     -m state --state INVALID -j DROP
[root@tp ~]# iptables -A OUTPUT    -m state --state INVALID -j DROP
[root@tp ~]# iptables-A FORWARD -m state --state INVALID -j DROP
允許所有已經建立的和相關的連接（必須配置否則httpd無法連接）
[root@tp ~]# iptables-A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
[root@tp ~]# iptables-A OUTPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

[root@tp ~]# /etc/rc.d/init.d/iptables save

這樣就可以寫到/etc/sysconfig/iptables文件里了.寫入后記得把防火墻重起一下,才能起作用．

[root@tp ~]# service iptables restart