iptables 防火墙实现

防火墙是什么？：

我们要讲防火墙，首先要了解什么是防火墙，其实防火墙就是设定一些规则来管制过滤进入到我们网 络内的主机IP数据包的一种机制！它可以限制你的文件传输服务 (FTP)可以限制主机可以通过的服务；还可以限制主机对外联等等。。。防火墙分为硬件防火墙和软件防火墙。我们下边说的为软件防火墙。

我们要知道，防火墙的规则是建立在内核上的，内核有提供Netfilter包过滤机制，netfilter的机制内核自建的，那我们又该如何操纵它呢？Linux6.x上为我们提供了iptables这个工具来实现对防火墙规则的设定，并提交给Netfilter来执行。iptables:用户空间的工具。写规则，并自动发往netfilter，netfilter:接收并生效规则。

[[email protected] ~]# rpm -ql iptables  查看安装生成的文件

/bin/iptables-xml-1.4.7

/etc/rc.d/init.d/iptables iptables对应的启动服务

/etc/sysconfig/iptables-config 对应的开机要配置参数

/lib64/libip4tc.so.0-1.4.7  iptables所需的库文件

/lib64/xtables/libipt_CLUSTERIP.so

/sbin/iptables-1.4.7    iptables的启动程序

/sbin/iptables-restore-1.4.7   iptables的重载规则程序

/sbin/iptables-save-1.4.7        iptables的保存规则的程序

/usr/share/doc/iptables-1.4.7    iptables相关文档

/usr/share/man/man8/iptables-1.4.7.8.gz   man文档

要学习防火墙首先我们要了解数据包进来出去的过程。

数据包在进入到我们的网卡没有经过路由决策时有PREROUTING链，在经过路由决策后可以经过INPUT链进入到本机应用层或者通过转发经由FORWARD链直接出去而不进入本机应用层，出去还需要经过POSTROUTING链，而进入本机后出来到达路由决策前具有OUTPUT链。

链是数据包流向经过的路径，那么我们如何使用这些链呢，防火墙规则里有多个表，而我们的链就是放在表里的规则上的。

规则的功能分为以下4种：

filter: 过滤功能，定义是否允许通过防火墙，INPUT，OUTPUT，FORWARD都需要用到过滤的功能

nat: 地址转换，启用connection_track模块;PREROUTING，POSTROUTINIG，FORWARD都需要用到转换的功能

mangle: 用于对数据包相关字段的修改；PREROUTING, INPUT, FORWARD, OUTPUT, POSTROUTING都可以用到

raw: 目标是关闭nat表上启用的连接追踪功能；PREROUTING, OUTPUT都需要用到此功能

基本语法：

  iptables [-t TABLE]  COMAND CHAIN    CRETIRIA    -j TARGET

iptables [-t TABLE] -A 链名 匹配条件 -j 处理目标

匹配条件：

查看iptables的规则：

iptables [-t tables] [-L] [-nv] 

[[email protected]~]# iptables -L -nv  
  
Chain INPUT (policy ACCEPT 131K packets, 15M bytes)                                 Chain表示这就是INPUT链，policy是默认规则ACCEPT接受   
 
pkts bytes target prot opt in out source destination 
   
   
Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)                                    Chain表示这就是OUTPUT链，policy是默认规则ACCEPT接受    

pkts bytes target prot opt in out source destination  
  
  
Chain OUTPUT (policy ACCEPT 7962 packets, 1472K bytes)                              Chain表示这就是FORWARD链，policy是默认规则ACCEPT接受  
  
pkts bytes target prot opt in out source destination

-L -v选项各项含义：  

设置iptables的默认策略

iptables [-t tables] -P [INPUT|OUTPUT|FORWARD] [ACCEPT|DROP|REJECT]

[[email protected] ~]# iptables -P FORWARD DROP

[[email protected] ~]# iptables -L -n    

Chain INPUT (policy ACCEPT)    

target prot opt source destination  
  
  
Chain FORWARD (policy DROP)                                FORWARD的默认策略变为DROP  
 
target prot opt source destination  
  
  
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)    

target prot opt source destination

创建一条新的规则链基于IP

iptables [-AI 链名] [-io 网络接口] [-p 协议]  [-s 来源 IP/网域] [-d 目标 IP/网域] -j [ACCEPT|DROP|REJECT|LOG]

例子：我们创建一条拒绝192.168.1.111的IP通过eth0网口来访问本机  

创建一条新的规则链基于端口

iptables [-AI 链] [-io 网络接口] [-p tcp,udp] [-s 来源 IP/网域] [--sport 端口范围] [-d 目标 IP/网域] [--dport 端口范围] -j [ACCEPT|DROP|REJECT]

例子：我们创建一条不许tcp协议网段为172.16.0.0的来访问本机的80端口。

iptables -A INPUT -p tcp -s 172.16.0.0/16 -d 192.168.1.123 --dport 80 -j DROP

也可以基于数据包类型：-p imcp

iptables -A INPUT [-p icmp] [--icmp-type 类型] -j ACCEPT

常用的有 0: echo-reply, ping响应 、 8: echo-request, ping请求

拒绝被别人ping的话可以：

[[email protected]~]# iptables -I INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP       拒绝ping插入第一条   
 
[[email protected]~]# iptables -L -nv 
   
Chain INPUT (policy DROP 0 packets, 0 bytes)    

pkts bytes target prot opt in out source destination  
  
0 0 DROP icmp -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 icmp type 8   
 
0 0 DROP all -- eth0 * 192.168.1.111 192.168.1.123   
 
0 0 DROP tcp -- * * 172.16.0.0/16 192.168.1.123 tcp dpt:80  
  
628 46744 ACCEPT tcp -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:22   
 
0 0 ACCEPT all -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 state RELATED,ESTABLISHED   
 
 
Chain FORWARD (policy DROP 0 packets, 0 bytes) 
   
pkts bytes target prot opt in out source destination 

   
Chain OUTPUT (policy ACCEPT 17 packets, 1564 bytes)  
  
pkts bytes target prot opt in out source destination

创建一条新规则基于状态

iptables -A INPUT [-m state] [--state 状态]

例子：创建一条规则，进入本机已建立的会话和与会话有关联关系的给与放行，其他的全拒绝

iptables -A INPUT -m state  --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT

当然如果你在远程连接本机的话，你需要先放行自己的SSH会话，再将默认INPUT设为DROP，最后放行上边这条规则。

[[email protected]~]# iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT    

[[email protected]~]# iptables -P INPUT DROP

创建一条自定义防火墙规则。

iptables [-t table] -N Chain

自定义链只可被应用。

iptables -t filter -N WEBChain

并被tcp 80端口出去的调用此规则。规则是拒绝192.168.1.123从tcp 80端口出去。

做SNAT转发，修改数据包来源报头：主要应付内部主机连接外网的方式

内部请求出去时：客户端所发出的封包表头中，来源会是172.16.18.5，然后传送到 NAT 这部主机； NAT 这部主机的内部接口 (172.16.18.6) 接收到这个封包后，会主动分析表头数据， 因为表头数据显示目的并非本机，所以开始经 过路由， 将此封包转到公网 IP 处（192.168.1.123）； 主机透过 iptables 的 NAT table 内的 Postrouting 链将封包表头的来源伪装成为本机公网IP ，并且将两个不同来源 (172.16.18.5 及 公网IP) 的封包对应写入暂存内存当中， 然后将此封包传送出去了；

接受返回数据包时：在 Internet 上面的主机接到这个封包时，会将响应数据传送给那个公网IP的主机；当 NAT 服务器收到来自 Internet 的数据后，会分析该数据包的序号，并比对刚刚记录到内存当中的数据， 由于发现该封包为后端主机之前传送出去的，因此在 NAT Prerouting 链中，会将目标 IP 修改成为后端主机（172.16.18.5），然后发现目标已经不是本机， 所以开始透过路由分析封包流向；将数据传送到172.16.18.6 这个内部接口，然后再传送到最终目标主机上去！

做DNAT转发：内部作为服务器让外部网络访问。也就是目标地址转化

外部主机想要连接到目的端的WEB服务，则必须要连接到我们的 NAT 服务器上； 我们的 NAT 服务器设定 port 80转发 ，所以当 NAT 服务器接到这个封包后（源地址192.168.1.34|目标地址192.168.1.123）， 会将目标地址在PREROUTING转为172.16.18.5，源地址不变 ，且将该封包相关信息记录下来，等待内部服务器的响应；172.16.18.5 会响应数据给192.168.1.34 ，当这个响应经过POSTROUTING时伪装源地址为192.168.1.123，目标地址不变（192.168.1.34）传送出去！

RAW表    

RAW表只使用在PREROUTING链和OUTPUT链上,因为优先级最高，从而可以对收到的数据包在连接跟踪前进行处理。一但用户使用了RAW表,在某个链上,RAW表处理完后,将跳过NAT表和 ip_conntrack处理,即不再做地址转换和数据包的链接跟踪处理了. RAW表可以应用在那些不需要做nat的情况下，以提高性能。如大量访问的web服务器，可以让80端口不再让iptables做数据包的链接跟踪处理，以提高用户的访问速度。 实际测试发现filter链仍然处理一些NOTRACK的包，但没有进行connect tracking，所以filter链条里必须将UNTRACKED状态的包放行

iptables的链接跟踪表最大容量为/proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max，链接碰到各种状态的超时后就会从表中删除。

所以解決方法一般有两个：

  (1) 加大 ip_conntrack_max 值
  
  
  vi /etc/sysctl.conf
  
  net.ipv4.ip_conntrack_max = 393216
  
  net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_max = 393216
  
  
  (2): 降低 ip_conntrack timeout时间
  
  vi /etc/sysctl.conf
  
  net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_established = 300
  
  net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_time_wait = 120
  
  net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_close_wait = 60
  
  net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_fin_wait = 120

写防火墙规则时要注意：

（1）服务端：先进后出

（2）客户端：先出后进

（3）客户端端口是随机的，因此大多数场景下无须限定

iptables --> 语法检查 --> netfilter

规则立即生效

切记：先添加放行自己会话

规则文件：/etc/sysconfig/iptables （iptables文件可能不存在）

保存启用中的规则于规则文件中：

1、# iptables-save > /etc/sysconfig/iptables

2、# service iptables save

生效规则文件中的规则：

1、# iptables-restore < /etc/sysconfig/iptables

2、# service iptables restart

执行的操作：清空现有规则，读取并生效规则文件中的规则

防火墙简单设计：

（1）规则清零：清除所有已有规则 （iptables -F）

（2）设置默认策略：INPUT自定义链为DROP ,其他的默认ACCEPT.

（3）信任本机：由于lo对本机来说是相当重要的，因此lo必须设置为信任设备

（4）回应数据包：让本机发出的请求的相应包可以进入本机。（ESTABLISHED,RELATED）

（5）信任用户：给出你需要信任的用户，也可以没有。

写一个bash脚本来执行自己的防火墙规则

#vim iptablescript.sh

#!/bin/bash
#

#1，清除规则
iptables -F
iptables -Z

#2，设置默认策略
iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT ACCEPT
iptables -P FORWARD ACCEPT

#3,制定各项规则
iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i eth0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i eth0 -s 172.16.0.0/16  -j ACCEPT

#4,写入防火墙配置文件。
service iptables save
#或者 iptables-save > /etc/sysconfig/iptables(文件可能不存在)

#一个简单的防御防火墙

*ftp服务21号端口开启时开放RELATED关联时，必须装载nf_conntrack_ftp

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