一、Linux包过滤防火墙

1、Linux防火墙概述

• 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、端口等信息的处理上

2、netfilter

• 属于“内核态”（Kernel Space， 又称为内核空间）的防火墙功能体系。
• 是内核的一部分，由一些数据包过滤表组成，这些表包含内核用来控制数据包过滤处理的规则集。

3、iptables

• 属于“用户态”(UserSpace，又称为用户空间)的防火墙管理体系。
• 是一种用来管理Linux防火墙的命令程序，它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易，通常位于/sbin/iptables目录下。

4、netfilter/iptables关系

• netfilter/iptables后期简称为iptables。iptables是基于内核的防火墙，其中内置了raw、mangle、 nat和filter四个规则表。
• 表中所有规则配置后，立即生效，不需要重启服务。（三思而后行）

二、四表五链

1、表链作用

• 规则表的作用：容纳各种规则链
• 规则链的作用：容纳各种防火墙规则
• 总结：表里有链，链里有规则

2、四表

• 在iptables 的四个规则表中，mangle 表和raw表的应用相对较少。

raw表	确定是否对该数据包进行状态跟踪。包含两个规则链：OUTPUT、PREROUTING。
mangle表	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表	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表	负责过滤数据包，确定是否放行该数据包(过滤)。包含三个规则链：INPUT、 FORWARD、 OUTPUT。

3、五链

INPUT链	处理入站数据包，匹配目标IP为本机的数据包。
OUTPUT链	处理出站数据包，一般不在此链上做配置。
FORWARD链	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IP，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IP，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。

4、数据包到达防火墙时，规则表之间的优先顺序

raw > mangle > nat > filter

5、规则链之间的匹配顺序

主机型防火墙

• 入站数据（来自外界的数据包，且目标地址是防火墙本机）

  • PREROUTING --> INPUT --> 本机的应用程序

• 出站数据（从防火墙本机向外部地址发送的数据包）

  • 本机的应用程序 --> OUTPUT --> POSTROUTING

网络型防火墙

• 转发数据（需要经过防火墙转发的数据包）
  • PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING

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）
• 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）

三、iptables的安装

• CentOS 7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

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service   #设置firewalld不再开机自启动，enable开启

#安装并开启iptables服务
yum -y install iptables iptables-services
systemctl start iptables.service

四、iptables防火墙的配置方法

（1）、使用iptables命令行
（2）、使用system-config-firewall

1、iptables命令行配置方法

命令格式
iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]

2、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

3、常用的控制类型

控制类型	作用
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，会给数据发送端一个响应信息。
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。
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。LOG只是一种辅助动作，并没有真正处理数据包。

4、常用的管理选项

选项	说明
-A	在指定链的末尾追加（–append）一条新的规则
-I（大写的i）	在指定链的开头插入（–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
-P	设置指定链的默认策略（–policy）
-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
-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
-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
-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	显示详细信息，包括每条规则的匹配包数量和匹配字节数
–line-numbers	查看规则时，显示规则的序号。

5、添加新的规则

iptables -t filter -A INPUT -P icmp -j REJECT
iptables -I INPUT 5 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

6、查看规则列表

iptables [-t 表名] -n -L [链名] [--line-numbers]
或
iptables -[vn]L    #注意:不可以合写为-Ln

iptables -n -L --line-numbers

7、设置默认策略

• 在设置默认规则DROP前一定要 设定一条本机允许释放规则

iptables [-t表名] -P <链名> <控制类型>


#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 -P INPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP

8、删除规则

iptables -D INPUT 1
iptables -t filter -D INPUT -P icmp -j REJECT

注意:
1.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a条
2.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
3.按内容匹配删数时，确保规则存在，否则报错

9、清空规则

iptables [-t 表名] -F [链名]
iptables -F FORWARD
iptables -F

注意:
1.-E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
2.-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
3.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

五、规则的匹配

1、通用匹配

• 可直接使用，不依赖其他条件或扩展，包括网络协议、IPi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

例：
iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT                  #想要设置转发的数据包除了icmp协议都被丢弃
iptables -A INPUT -s 192.168.80.11 -j DROP               #想要设置入站数据包是从192.168.145.30地址来的数据包都被丢弃
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.80.0/24 -j DROP    #想要在之前规则之前插入新的入站数据包规则，规定是192.168.145.0/24网段的ip地址都会呗丢弃

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。
• 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 --dport 20:21 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD -d 192.168.80.0/24 -p tcp --dport 24500:24600 -j DROP

（1）TCP标记匹配：- -tcp-flags TCP标记

三次握手的数据包发送设置如下：

iptables -I INPUT -i ens33 -p tcp --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST,URG,PSH SYN -j ACCEPT

iptables -I OUTPUT -p tcp --dport 22 --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST,URG,PSH SYN,ACK -j ACCEPT

iptables -I INPUT -p tcp --dport 22 --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST,URG,PSH ACK -j ACCEPT

• tcp三次握手时的第一次握手放行 SYN 为 1 数据报文，拒绝其他包；第二次握手放行 SYN,ACK 为 1 数据报文，拒绝其他包。

（2）ICMP类型匹配：- -icmp-type ICMP类型

#可以是字符串、数字代码、、目标不可达
“Echo-Request”（代码为 8）表示 请求
“Echo-Reply”（代码为 0）表示 回显
“Destination-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	

（3）显示匹配

• 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。

多端口匹配：

-m multiport     --sports 源端口列表
-m multiport     --dports 目的端口列表

例：
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

MAC地址匹配

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

IP范围匹配

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

状态匹配

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

iptables -A FORWARD -m state --state NEW -p tcp ! --syn -j DROP
#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 -I INPUT -P tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -P udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED, RELATED -j ACCEPT
#对进来的包的状态进行检测。已经建立tcp连接的包以及该连接相关的包允许通过。
#比如我和你做生意，我们谈成了生意，到了支付的时候，就可以直接调用与这笔生意相关的支付功能
iptables -P INPUT DROP

六、总结