Linux系统中防火墙的历史

Linux系统的防火墙功能是由内核实现的

• 2.0 版内核中，包过滤机制是ipfw，管理工具是ipfwadm
• 2.2 版内核中，包过滤机制是ipchain，管理工具是ipchains
• 2.4 版及以后的内核中，包过滤机制是netfilter，管理工具是iptables
• 3.10版内核中，包过滤机制是firewalld，管理工具是firewall-cmd
  • “firewall-cmd”命令其实还是在调用iptables，因此我们有必要先了解一下iptables

不同内核的发行版Linux，防火墙也不同

• CentOS 5.X ~ 6.X，内核是2.4 ~ 2.6，是netfilter
• CentOS 7.X，内核为3.10，是firewalld

netfilter

• 位于Linux内核中的包过滤功能体系
• 称为Linux防火墙的“内核态”

iptables

• 位于/sbin/iptables，用来管理防火墙规则的工具
• 称为Linux防火墙的“用户态”
• iptables的四表五链规则
  • 规则写在链中，链包含在表中
  • 规则表，容纳各种规则链，实现防火墙的不同功能
    • raw表：确定是否对该数据包进行状态跟踪
    • mangle表：为数据包设置标记
    • nat表：修改数据包中的源、目标IP地址或端口
    • filter表：确定是否放行该数据包（过滤）
  • 规则链，容纳各种防火墙规则，决定处理数据包的不同时机
    • INPUT：处理入站数据包
    • OUTPUT：处理出站数据包
    • 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
  • 结构示意图:
  • 规则表之间的顺序
    • Raw → mangle → nat → filter
  • 规则链之间的顺序
    • 入站：PREROUTING → INPUT
      • 入站的目的地是明确的，即当前主机。
    • 出站：OUTPUT → POSTROUTING
      • 出站的源地址是明确的，即当前主机。
    • 转发：PREROUTING → FORWARD → POSTROUTING
      • 当防火墙实现路由转发功能时，即数据流穿越防火墙时，为转发。
  • 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
    • 匹配规则示意图:
• iptables的语法构成
  • iptables [-t 表名] 选项 [链名] [条件] [-j 控制类型]
    • 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
    • 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
  • 命令实例
    1. 添加新的规则
       • -A：在链的末尾追加一条规则
       • -I：在链的开头（或指定序号）插入一条规则
       • 在Filter表INPUT链中追加一条允许TCP协议通过的规则
         • iptables -t filter -A INPUT -p tcp -j ACCEPT
       • 在Filter表INPUT链中插入一条允许UDP协议通过的规则
         • iptables -I INPUT -p udp -j ACCEPT
       • 在Filter表INPUT链第2条位置插入一条允许ICMP协议通过的规则
         • iptables -I INPUT 2 -p icmp -j ACCEPT
    2. 查看规则列表
       • -L：列出所有的规则条目
       • -n：以数字形式显示地址、端口等信息
       • -v：以更详细的方式显示规则信息
       • --line-numbers：查看规则时，显示规则的序号
       • iptables -n -L INPUT
         • 以数字形式查看Filter表INPUT链规则；-n与-L，也可以合写为-nL
       • iptables -L INPUT --line-numbers
         • 查看Filter表INPUT链规则，并显示规则序号
    3. 删除、清空规则
       • -D：删除链内指定序号（或内容）的一条规则
       • -F：清空所有的规则
       • 删除Filter表INPUT链中第3条规则
         • iptables -D INPUT 3
       • 清空规则表
         • iptables -F
         • iptables -t nat -F
         • iptables -t mangle -F
         • iptables -t raw -F
    4. 设置默认策略
       • -P：为指定的链设置默认规则
       • 默认策略只能是DROP或ACCEPT，2选1
       • 设置Filter表中FORWARD规则链的默认策略为DROP
         • iptables -t filter -P FORWARD DROP
       • 设置Filter表中OUTPUT规则链的默认策略为ACCEPT
         • iptables -P OUTPUT ACCEPT
• 规则的匹配条件
  • 通用匹配， 可直接使用，不依赖于其他条件或扩展；包括网络协议、IP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
    • 接口匹配：-i 入站网卡、-o 出站网卡
  • 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
    • TCP标记匹配：--tcp-flags 检查范围 被设置的标记
    • ICMP类型匹配：--icmp-type ICMP类型
  • 显式匹配， 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(dports)，源（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
  • 通用匹配应用
    • iptables -I INPUT -p icmp -j DROP
    • iptables -A FORWARD -p ! icmp -j ACCEPT
      • “!”号表示取反，版本差异，不同版本的Linux命令写法会有出入
    • iptables -A FORWARD -s 192.168.1.11 -j REJECT
    • iptables -I INPUT -s 10.20.30.0/24 -j DROP
    • iptables -A INPUT -i eth1 -s 192.168.0.0/16 -j DROP
    • iptables -A INPUT -i eth1 -s 10.0.0.0/8 -j DROP
    • iptables -A INPUT -i eth1 -s 172.16.0.0/12 -j DROP
  • 隐含匹配应用
    • iptables -A FORWARD -s 192.168.4.0/24 -p udp --dport 53 -j ACCEPT
    • iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
    • iptables -I INPUT -i eth1 -p tcp --tcp-flags SYN,RST,ACK SYN -j DROP
    • iptables -I INPUT -i eth1 -p tcp --tcp-flags ! --syn -j ACCEPT
    • iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP
    • iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT
    • iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT
    • iptables -A INPUT -p icmp -j DROP
      • ICMP协议类型8为请求，类型3为不可达，类型0为回显。
  • 显式匹配应用
    • iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dports 25,80,110,143 -j ACCEPT
    • iptables -A FORWARD -p tcp -m iprange --src-range 192.168.4.21-192.168.4.28 -j ACCEPT
    • iptables -A INPUT -m mac --mac-source 00:0c:29:c0:55:3f -j DROP
    • iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dports 80 -j ACCEPT
    • iptables -I INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
      • ESTABLISHED，表示已建立的链接，两台机器正在通信。
      • RELATED，表示分组要发起一个新的连接，但是这个连接和一个现有的连接有关，例如：FTP的数据传输连接和控制连接之间就是RELATED关系。