iptable

iptables防火牆可以用於創建過濾(filter)與NAT規則。所有Linux發行版都能使用iptables,因此理解如何配置iptables將會幫助你更有效地管理Linux防火牆。如果你是第一次接觸iptables,你會覺得它很複雜,但是一旦你理解iptables的工作原理,你會發現其實它很簡單。


一 iptables介紹
首先介紹iptables的結構:iptables -> Tables -> Chains -> Rules. 簡單地講,tables由chains組成,而chains又由rules組成。如下圖所示。iptables-table-chain-rule-structure
圖: IPTables Table, Chain, and Rule Structure
一、iptables的表與鏈
iptables具有Filter, NAT, Mangle, Raw四種內建表:
1. Filter表
Filter表示iptables的默認表,因此如果你沒有自定義表,那麼就默認使用filter表,它具有以下三種內建鏈:

    INPUT鏈 – 處理來自外部的數據。

    OUTPUT鏈 – 處理向外發送的數據。

    FORWARD鏈 – 將數據轉發到本機的其他網卡設備上。

2. NAT表
NAT表有三種內建鏈:

    PREROUTING鏈 – 處理剛到達本機並在路由轉發前的數據包。它會轉換數據包中的目標IP地址(destination ip address),通常用於DNAT(destination NAT)。

    POSTROUTING鏈 – 處理即將離開本機的數據包。它會轉換數據包中的源IP地址(source ip address),通常用於SNAT(source NAT)。

    OUTPUT鏈 – 處理本機產生的數據包。

3. Mangle表
Mangle表用於指定如何處理數據包。它能改變TCP頭中的QoS位。Mangle表具有5個內建鏈:

    PREROUTING

    OUTPUT

    FORWARD

    INPUT

    POSTROUTING

4. Raw表
Raw表用於處理異常,它具有2個內建鏈:

    PREROUTING chain

    OUTPUT chain

5.小結
下圖展示了iptables的三個內建表:
iptables-filter-nat-mangle-tables
spacer.gif                        圖: IPTables 內建表


二 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,它就會沿着圖向下移動,到達INPUT鏈。數據包到了INPUT鏈後,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,然後到達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,然後到達POSTROUTING鏈輸出。

2012081915413532.png



三 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,分別用於實現包過濾,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,每一條鏈其實就是衆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採用“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係及作用。

2012081915423341.png


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:用於網絡地址轉換(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、並且可以配置路由實現QOS內核模塊:iptable_mangle(別看這個表這麼麻煩,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後應用此鏈中的規則
(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

   從外界到達防火牆的數據包,先被PREROUTING規則鏈處理(是否修改數據包地址等),之後會進行路由選擇(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牆本機(比如說Internet用戶訪問防火牆主機中的web服務器的數據包),那麼內核將其傳給INPUT鏈進行處理(決定是否允許通過等),通過以後再交給系統上層的應用程序(比如Apache服務器)進行響應。

第二衝情況:轉發數據流向

   來自外界的數據包到達防火牆後,首先被PREROUTING規則鏈處理,之後會進行路由選擇,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),然後再交給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
    防火牆本機向外部地址發送的數據包(比如在防火牆主機中測試公網DNS服務器時),首先被OUTPUT規則鏈處理,之後進行路由選擇,然後傳遞給POSTROUTING規則鏈(是否修改數據包的地址等)進行處理。

管理和設置iptables規則

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二、IPTABLES 規則(Rules)
牢記以下三點式理解iptables規則的關鍵:

    Rules包括一個條件和一個目標(target)

    如果滿足條件,就執行目標(target)中的規則或者特定值。

    如果不滿足條件,就判斷下一條Rules。

目標值(Target Values)
下面是你可以在target裏指定的特殊值:

    ACCEPT – 允許防火牆接收數據包

    DROP – 防火牆丟棄包

    QUEUE – 防火牆將數據包移交到用戶空間

    RETURN – 防火牆停止執行當前鏈中的後續Rules,並返回到調用鏈(the calling chain)中。

如果你執行iptables –list你將看到防火牆上的可用規則。下例說明當前系統沒有定義防火牆,你可以看到,它顯示了默認的filter表,以及表內默認的input鏈, forward鏈, output鏈。
# iptables -t filter –list
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
查看mangle表:
# iptables -t mangle –list
查看NAT表:
# iptables -t nat –list
查看RAW表:
# iptables -t raw –list
!注意:如果不指定-t選項,就只會顯示默認的filter表。因此,以下兩種命令形式是一個意思:
# iptables -t filter –list
(or)
# iptables –list
以下例子表明在filter表的input鏈, forward鏈, output鏈中存在規則:
# iptables –list
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num        target                 prot    opt        source            destination
1    RH-Firewall-1-INPUT     all       —         0.0.0.0/0         0.0.0.0/0


Chain FORWARD (policy ACCEPT)
num        target                 prot    opt        source            destination
1      RH-Firewall-1-INPUT   all        –      0.0.0.0/0           0.0.0.0/0

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
num  target    prot opt source              destination

Chain RH-Firewall-1-INPUT (2 references)
num  target    prot opt source              destination
1    ACCEPT    all  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
2    ACCEPT    icmp –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          icmp type 255
3    ACCEPT    esp  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
4    ACCEPT    ah  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
5    ACCEPT    udp  –  0.0.0.0/0            224.0.0.251        udp dpt:5353
6    ACCEPT    udp  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          udp dpt:631
7    ACCEPT    tcp  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          tcp dpt:631
8    ACCEPT    all  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          state RELATED,ESTABLISHED
9    ACCEPT    tcp  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          state NEW tcp dpt:22
10  REJECT    all  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          reject-with icmp-host-prohibited
以上輸出包含下列字段:

    num – 指定鏈中的規則編號
    target – 前面提到的target的特殊值
    prot – 協議:tcp, udp, icmp等
    source – 數據包的源IP地址
    destination – 數據包的目標IP地址

三、清空所有iptables規則
在配置iptables之前,你通常需要用iptables –list命令或者iptables-save命令查看有無現存規則,因爲有時需要刪除現有的iptables規則:
iptables –flush
或者
iptables -F
這兩條命令是等效的。但是並非執行後就萬事大吉了。你仍然需要檢查規則是不是真的清空了,因爲有的linux發行版上這個命令不會清除NAT表中的規則,此時只能手動清除:
iptables -t NAT -F
四、永久生效
當你刪除、添加規則後,這些更改並不能永久生效,這些規則很有可能在系統重啓後恢復原樣。爲了讓配置永久生效,根據平臺的不同,具體操作也不同。下面進行簡單介紹:
1.Ubuntu
首先,保存現有的規則:
iptables-save > /etc/iptables.rules
然後新建一個bash腳本,並保存到/etc/network/if-pre-up.d/目錄下:
#!/bin/bash
iptables-restore < /etc/iptables.rules
這樣,每次系統重啓後iptables規則都會被自動加載。
!注意:不要嘗試在.bashrc或者.profile中執行以上命令,因爲用戶通常不是root,而且這只能在登錄時加載iptables規則。
2.CentOS, RedHat
# 保存iptables規則
service iptables save


# 重啓iptables服務
service iptables stop
service iptables start
查看當前規則:
cat  /etc/sysconfig/iptables
五、追加iptables規則
可以使用iptables -A命令追加新規則,其中-A表示Append。因此,新的規則將追加到鏈尾。
一般而言,最後一條規則用於丟棄(DROP)所有數據包。如果你已經有這樣的規則了,並且使用-A參數添加新規則,那麼就是無用功。
1.語法
iptables -A chain firewall-rule

    -A chain – 指定要追加規則的鏈

    firewall-rule – 具體的規則參數

2.描述規則的基本參數
以下這些規則參數用於描述數據包的協議、源地址、目的地址、允許經過的網絡接口,以及如何處理這些數據包。這些描述是對規則的基本描述。
-p 協議(protocol)

    指定規則的協議,如tcp, udp, icmp等,可以使用all來指定所有協議。

    如果不指定-p參數,則默認是all值。這並不明智,請總是明確指定協議名稱。

    可以使用協議名(如tcp),或者是協議值(比如6代表tcp)來指定協議。映射關係請查看/etc/protocols

    還可以使用–protocol參數代替-p參數

-s 源地址(source)

    指定數據包的源地址

    參數可以使IP地址、網絡地址、主機名

    例如:-s 192.168.1.101指定IP地址

    例如:-s 192.168.1.10/24指定網絡地址

    如果不指定-s參數,就代表所有地址

    還可以使用–src或者–source

-d 目的地址(destination)

    指定目的地址

    參數和-s相同

    還可以使用–dst或者–destination

-j 執行目標(jump to target)

    -j代表”jump to target”

    -j指定了當與規則(Rule)匹配時如何處理數據包

    可能的值是ACCEPT, DROP, QUEUE, RETURN

    還可以指定其他鏈(Chain)作爲目標

-i 輸入接口(input interface)

    -i代表輸入接口(input interface)

    -i指定了要處理來自哪個接口的數據包

    這些數據包即將進入INPUT, FORWARD, PREROUTE鏈

    例如:-i eth0指定了要處理經由eth0進入的數據包

    如果不指定-i參數,那麼將處理進入所有接口的數據包

    如果出現! -i eth0,那麼將處理所有經由eth0以外的接口進入的數據包

    如果出現-i eth+,那麼將處理所有經由eth開頭的接口進入的數據包

    還可以使用–in-interface參數

-o 輸出(out interface)

    -o代表”output interface”

    -o指定了數據包由哪個接口輸出

    這些數據包即將進入FORWARD, OUTPUT, POSTROUTING鏈

    如果不指定-o選項,那麼系統上的所有接口都可以作爲輸出接口

    如果出現! -o eth0,那麼將從eth0以外的接口輸出

    如果出現-i eth+,那麼將僅從eth開頭的接口輸出

    還可以使用–out-interface參數

3.描述規則的擴展參數
對規則有了一個基本描述之後,有時候我們還希望指定端口、TCP標誌、ICMP類型等內容。
–sport 源端口(source port)針對 -p tcp 或者 -p udp

    缺省情況下,將匹配所有端口

    可以指定端口號或者端口名稱,例如”–sport 22″與”–sport ssh”。

    /etc/services文件描述了上述映射關係。

    從性能上講,使用端口號更好

    使用冒號可以匹配端口範圍,如”–sport 22:100″

    還可以使用”–source-port”

–-dport 目的端口(destination port)針對-p tcp 或者 -p udp

    參數和–sport類似

    還可以使用”–destination-port”

-–tcp-flags TCP標誌 針對-p tcp

    可以指定由逗號分隔的多個參數

    有效值可以是:SYN, ACK, FIN, RST, URG, PSH

    可以使用ALL或者NONE

-–icmp-type ICMP類型 針對-p icmp

    –icmp-type 0 表示Echo Reply

    –icmp-type 8 表示Echo

4.追加規則的完整實例:僅允許SSH服務
本例實現的規則將僅允許SSH數據包通過本地計算機,其他一切連接(包括ping)都將被拒絕。
# 1.清空所有iptables規則
iptables -F


# 2.接收目標端口爲22的數據包
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 22 -j ACCEPT

# 3.拒絕所有其他數據包
iptables -A INPUT -j DROP
六、更改默認策略
上例的例子僅對接收的數據包過濾,而對於要發送出去的數據包卻沒有任何限制。本節主要介紹如何更改鏈策略,以改變鏈的行爲。
1. 默認鏈策略
/!\警告:請勿在遠程連接的服務器、虛擬機上測試!
當我們使用-L選項驗證當前規則是發現,所有的鏈旁邊都有policy ACCEPT標註,這表明當前鏈的默認策略爲ACCEPT:
# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination
ACCEPT    tcp  –  anywhere            anywhere            tcp dpt:ssh
DROP      all  –  anywhere            anywhere


Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination
這種情況下,如果沒有明確添加DROP規則,那麼默認情況下將採用ACCEPT策略進行過濾。除非:
a)爲以上三個鏈單獨添加DROP規則:
iptables -A INPUT -j DROP
iptables -A OUTPUT -j DROP
iptables -A FORWARD -j DROP
b)更改默認策略:
iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
糟糕!!如果你嚴格按照上一節的例子配置了iptables,並且現在使用的是SSH進行連接的,那麼會話恐怕已經被迫終止了!
爲什麼呢?因爲我們已經把OUTPUT鏈策略更改爲DROP了。此時雖然服務器能接收數據,但是無法發送數據:
# iptables -L
Chain INPUT (policy DROP)
target    prot opt source              destination
ACCEPT    tcp  –  anywhere            anywhere            tcp dpt:ssh
DROP      all  –  anywhere            anywhere


Chain FORWARD (policy DROP)
target    prot opt source              destination

Chain OUTPUT (policy DROP)
target    prot opt source              destination
七、配置應用程序規則
儘管5.4節已經介紹瞭如何初步限制除SSH以外的其他連接,但是那是在鏈默認策略爲ACCEPT的情況下實現的,並且沒有對輸出數據包進行限制。本節在上一節基礎上,以SSH和HTTP所使用的端口爲例,教大家如何在默認鏈策略爲DROP的情況下,進行防火牆設置。在這裏,我們將引進一種新的參數-m state,並檢查數據包的狀態字段。
1.SSH
# 1.允許接收遠程主機的SSH請求
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 22 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT


# 2.允許發送本地主機的SSH響應
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –sport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

    -m state: 啓用狀態匹配模塊(state matching module)

    –-state: 狀態匹配模塊的參數。當SSH客戶端第一個數據包到達服務器時,狀態字段爲NEW;建立連接後數據包的狀態字段都是ESTABLISHED

    –sport 22: sshd監聽22端口,同時也通過該端口和客戶端建立連接、傳送數據。因此對於SSH服務器而言,源端口就是22

    –dport 22: ssh客戶端程序可以從本機的隨機端口與SSH服務器的22端口建立連接。因此對於SSH客戶端而言,目的端口就是22

如果服務器也需要使用SSH連接其他遠程主機,則還需要增加以下配置:
# 1.送出的數據包目的端口爲22
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –dport 22 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT


# 2.接收的數據包源端口爲22
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –sport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT
2.HTTP
HTTP的配置與SSH類似:
# 1.允許接收遠程主機的HTTP請求
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 80 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT


# 1.允許發送本地主機的HTTP響應
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –sport 80 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT
3.完整的配置
# 1.刪除現有規則
iptables -F


# 2.配置默認鏈策略
iptables -P INPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
iptables -P OUTPUT DROP

# 3.允許遠程主機進行SSH連接
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 22 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –sport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

# 4.允許本地主機進行SSH連接
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –dport 22 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –sport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

# 5.允許HTTP請求
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 80 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –sport 80 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT
References
[1] Linux Firewall Tutorial: IPTables Tables, Chains, Rules Fundamentals
[2] IPTables Flush: Delete / Remove All Rules On RedHat and CentOS Linux
[3] Linux IPTables: How to Add Firewall Rules (With Allow SSH Example)
[4] Linux IPTables: Incoming and Outgoing Rule Examples (SSH and HTTP)
[5] 25 Most Frequently Used Linux IPTables Rules Examples
[6] man 8 iptables
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