从逻辑上讲。防火墙可以大体分为主机防火墙和网络防火墙。
主机防火墙:针对于单个主机进行防护。
网络防火墙:往往处于网络入口或边缘,针对于网络入口进行防护,服务于防火墙背后的本地局域网。
网络防火墙和主机防火墙并不冲突,可以理解为,网络防火墙主外(集体), 主机防火墙主内(个人)。
从物理上讲,防火墙可以分为硬件防火墙和软件防火墙。
硬件防火墙:在硬件级别实现部分防火墙功能,另一部分功能基于软件实现,性能高,成本高。
软件防火墙:应用软件处理逻辑运行于通用硬件平台之上的防火墙,性能低,成本低。
iptables其实不是真正的防火墙,我们可以把它理解成一个客户端代理,用户通过iptables这个代理,将用户的安全设定执行到对应的"安全框架"中,这个"安全框架"才是真正的防火墙,这个框架的名字叫netfilter
Netfilter是Linux操作系统核心层内部的一个数据包处理模块,它具有如下功能:
网络地址转换(Network Address Translate)
数据包内容修改
以及数据包过滤的防火墙功能
所以说,虽然我们使用service iptables start启动iptables"服务",但是其实准确的来说,iptables并没有一个守护进程,所以并不能算是真正意义上的服务,而应该算是内核提供的功能。
iptables基础
我们知道iptables是按照规则来办事的,我们就来说说规则(rules),规则其实就是网络管理员预定义的条件,规则一般的定义为"如果数据包头符合这样的条件,就这样处理这个数据包"。规则存储在内核空间的信息包过滤表中,这些规则分别指定了源地址、目的地址、传输协议(如TCP、UDP、ICMP)和服务类型(如HTTP、FTP和SMTP)等。当数据包与规则匹配时,iptables就根据规则所定义的方法来处理这些数据包,如放行(accept)、拒绝(reject)和丢弃(drop)等。配置防火墙的主要工作就是添加、修改和删除这些规则。
当客户端访问服务器的web服务时,客户端发送报文到网卡,而tcp/ip协议栈是属于内核的一部分,所以,客户端的信息会通过内核的TCP协议传输到用户空间中的web服务中,而此时,客户端报文的目标终点为web服务所监听的套接字(IP:Port)上,当web服务需要响应客户端请求时,web服务发出的响应报文的目标终点则为客户端,这个时候,web服务所监听的IP与端口反而变成了原点,我们说过,netfilter才是真正的防火墙,它是内核的一部分,所以,如果我们想要防火墙能够达到"防火"的目的,则需要在内核中设置关卡,所有进出的报文都要通过这些关卡,经过检查后,符合放行条件的才能放行,符合阻拦条件的则需要被阻止,于是,就出现了input关卡和output关卡,而这些关卡在iptables中不被称为"关卡",而被称为"链"。
![iptables详解(1):也就是其他"链",他们就是 "路由前"、"转发"、"路由后",他们的英文名是
PREROUTING、FORWARD、POSTROUTING
也就是说,当我们启用了防火墙功能时,报文需要经过如下关卡,也就是说,根据实际情况的不同,报文经过"链"可能不同。如果报文需要转发,那么报文则不会经过input链发往用户空间,而是直接在内核空间中经过forward链和postrouting链转发出去的。
![iptables详解(1):所以,根据上图,我们能够想象出某些常用场景中,报文的流向:
到本机某进程的报文:PREROUTING --> INPUT
由本机转发的报文:PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING
由本机的某进程发出报文(通常为响应报文):OUTPUT --> POSTROUTING
链的概念
现在,我们想象一下,这些"关卡"在iptables中为什么被称作"链"呢?我们知道,防火墙的作用就在于对经过的报文匹配"规则",然后执行对应的"动作",所以,当报文经过这些关卡的时候,则必须匹配这个关卡上的规则,但是,这个关卡上可能不止有一条规则,而是有很多条规则,当我们把这些规则串到一个链条上的时候,就形成了"链",所以,我们把每一个"关卡"想象成如下图中的模样 ,这样来说,把他们称为"链"更为合适,每个经过这个"关卡"的报文,都要将这条"链"上的所有规则匹配一遍,如果有符合条件的规则,则执行规则对应的动作。表的概念
我们再想想另外一个问题,我们对每个"链"上都放置了一串规则,但是这些规则有些很相似,比如,A类规则都是对IP或者端口的过滤,B类规则是修改报文,那么这个时候,我们是不是能把实现相同功能的规则放在一起呢,必须能的。
我们把具有相同功能的规则的集合叫做"表",所以说,不同功能的规则,我们可以放置在不同的表中进行管理,而iptables已经为我们定义了4种表,每种表对应了不同的功能,而我们定义的规则也都逃脱不了这4种功能的范围,所以,学习iptables之前,我们必须先搞明白每种表 的作用。
iptables为我们提供了如下规则的分类,或者说,iptables为我们提供了如下"表"
filter表:负责过滤功能,防火墙;内核模块:iptables_filter
nat表:network address translation,网络地址转换功能;内核模块:iptable_nat
mangle表:拆解报文,做出修改,并重新封装 的功能;iptable_mangle
raw表:关闭nat表上启用的连接追踪机制;iptable_raw
也就是说,我们自定义的所有规则,都是这四种分类中的规则,或者说,所有规则都存在于这4张"表"中。
表链关系
但是我们需要注意的是,某些"链"中注定不会包含"某类规则",就像某些"关卡"天生就不具备某些功能一样,比如,A"关卡"只负责打击陆地敌人,没有防空能力,B"关卡"只负责打击空中敌人,没有防御步兵的能力,C"关卡"可能比较NB,既能防空,也能防御陆地敌人,D"关卡"最屌,海陆空都能防。
nat 表中的规则可以被哪些链使用:PREROUTING,OUTPUT,POSTROUTING(centos7中还有INPUT,centos6中没有)
filter 表中的规则可以被哪些链使用:INPUT,FORWARD,OUTPUT
我们在写Iptables规则的时候,要时刻牢记这张路由次序图,灵活配置规则。
规则的概念
说了一圈又说回来了,在上述描述中我们一直在提规则,可是没有细说,现在说说它。
先说说规则的概念,然后再通俗的解释它。
规则:根据指定的匹配条件来尝试匹配每个流经此处的报文,一旦匹配成功,则由规则后面指定的处理动作进行处理;
那么我们来通俗的解释一下什么是iptables的规则,之前打过一个比方,每条"链"都是一个"关卡",每个通过这个"关卡"的报文都要匹配这个关卡上的规则,如果匹配,则对报文进行对应的处理,比如说,你我二人此刻就好像两个"报文",你我二人此刻都要入关,可是城主有命,只有器宇轩昂的人才能入关,不符合此条件的人不能入关,于是守关将士按照城主制定的"规则",开始打量你我二人,最终,你顺利入关了,而我已被拒之门外,因为你符合"器宇轩昂"的标准,所以把你"放行"了,而我不符合标准,所以没有被放行,其实,"器宇轩昂"就是一种"匹配条件","放行"就是一种"动作","匹配条件"与"动作"组成了规则。
了解了规则的概念,那我们来聊聊规则的组成部分,此处只是大概的将规则的结构列出,后面的文章中会单独对规则进行总结。
规则由匹配条件和处理动作组成。
匹配条件
匹配条件分为基本匹配条件与扩展匹配条件
基本匹配条件:
源地址Source IP,目标地址 Destination IP
上述内容都可以作为基本匹配条件。
扩展匹配条件:
除了上述的条件可以用于匹配,还有很多其他的条件可以用于匹配,这些条件泛称为扩展条件,这些扩展条件其实也是netfilter中的一部分,只是以模块的形式存在,如果想要使用这些条件,则需要依赖对应的扩展模块。
源端口Source Port, 目标端口Destination Port
上述内容都可以作为扩展匹配条件
处理动作
处理动作在iptables中被称为target(这样说并不准确,我们暂且这样称呼),动作也可以分为基本动作和扩展动作。
此处列出一些常用的动作,之后的文章会对它们进行详细的示例与总结:
ACCEPT:允许数据包通过。
DROP:直接丢弃数据包,不给任何回应信息,这时候客户端会感觉自己的请求泥牛入海了,过了超时时间才会有反应。
REJECT:拒绝数据包通过,必要时会给数据发送端一个响应的信息,客户端刚请求就会收到拒绝的信息。
SNAT:源地址转换,解决内网用户用同一个公网地址上网的问题。
MASQUERADE:是SNAT的一种特殊形式,适用于动态的、临时会变的ip上。
DNAT:目标地址转换。
REDIRECT:在本机做端口映射。
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,也就是说除了记录以外不对数据包做任何其他操作,仍然让下一条规则去匹配。
filter表
iptables为我们预定义了4张表,它们分别是raw表、mangle表、nat表、filter表,不同的表拥有不同的功能。
filter负责过滤功能,比如允许哪些IP地址访问,拒绝哪些IP地址访问,允许访问哪些端口,禁止访问哪些端口,filter表会根据我们定义的规则进行过滤,filter表应该是我们最常用到的表了,所以此处,我们以filter表为例,开始学习怎样实际操作iptables。
怎样查看filter表中的规则呢?使用如下命令即可查看。
[root@lb01 ~]# iptables -t filter -L
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
filter是默认表也可以不指定
[root@lb01 ~]# iptables -nL
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
我们使用-t选项,指定要操作的表,使用-L选项,查看-t选项对应的表的规则,-L选项的意思是,列出规则,所以,上述命令的含义为列出filter表的所有规则,上图中,显示出了3条链,INPUT链、FORWARD链、OUTPUT链,每条链中都有自己的规则,前文中,我们打过一个比方,把"链"比作"关卡",不同的"关卡"拥有不同的能力,所以,从上图中可以看出,INPUT链、FORWARD链、OUTPUT链都拥有"过滤"的能力,所以,当我们要定义某条"过滤"的规则时,我们会在filter表中定义,但是具体在哪条"链"上定义规则呢?这取决于我们的工作场景。比如,我们需要禁止某个IP地址访问我们的主机,我们则需要在INPUT链上定义规则。因为,我们在理论总结中已经提到过,报文发往本机时,会经过PREROUTING链与INPUT链(如果你没有明白,请回顾前文),所以,如果我们想要禁止某些报文发往本机,我们只能在PREROUTING链和INPUT链中定义规则,但是PREROUTING链并不存在于filter表中,换句话说就是,PREROUTING关卡天生就没有过滤的能力,所以,我们只能在INPUT链中定义,当然,如果是其他工作场景,可能需要在FORWARD链或者OUTPUT链中定义过滤规则。
我们可以使用iptables -t filter -L命令列出filter表中的所有规则,那么举一反三,我们也可以查看其它表中的规则,示例如下。
iptables -t raw -L
iptables -t mangle -L
iptables -t nat -L
其实,我们可以省略-t filter,当没有使用-t选项指定表时,默认为操作filter表,即iptables -L表示列出filter表中的所有规则。
我们还可以只查看指定表中的指定链的规则,比如,我们只查看filter表中INPUT链的规则
上图中只显示了filter表中INPUT链中的规则(省略-t选项默认为filter表),当然,你也可以指定只查看其他链,其实,我们查看到的信息还不是最详细的信息,我们可以使用-v选项,查看出更多的、更详细的信息.
[root@lb01 ~]# iptables -t filter -I INPUT -p tcp -s 10.0.0.0/24 --dport 9999 -j DROP
[root@lb01 ~]# iptables -nvL
Chain INPUT (policy ACCEPT 6 packets, 428 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
0 0 DROP tcp -- * * 10.0.0.0/24 0.0.0.0/0 tcp dpt:9999
0 0 DROP tcp -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:9999
Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT 4 packets, 560 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
可以看到,使用-v选项后,iptables为我们展示的信息更多了,那么,这些字段都是什么意思呢?我们来总结一下,看不懂没关系,等到实际使用的时候,自然会明白,此处大概了解一下即可。
其实,这些字段就是规则对应的属性,说白了就是规则的各种信息,那么我们来总结一下这些字段的含义。
pkts:对应规则匹配到的报文的个数。
bytes:对应匹配到的报文包的大小总和。
target:规则对应的target,往往表示规则对应的"动作",即规则匹配成功后需要采取的措施。
prot:表示规则对应的协议,是否只针对某些协议应用此规则。
opt:表示规则对应的选项。
in:表示数据包由哪个接口(网卡)流入,我们可以设置通过哪块网卡流入的报文需要匹配当前规则。
out:表示数据包由哪个接口(网卡)流出,我们可以设置通过哪块网卡流出的报文需要匹配当前规则。
source:表示规则对应的源头地址,可以是一个IP,也可以是一个网段。
destination:表示规则对应的目标地址。可以是一个IP,也可以是一个网段。
[root@lb01 ~]# iptables -vL
Chain INPUT (policy ACCEPT 21 packets, 1596 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
0 0 DROP tcp -- any any 10.0.0.0/24 anywhere tcp dpt:distinct
0 0 DROP tcp -- any any anywhere anywhere tcp dpt:distinct
Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT 16 packets, 2056 bytes)
pkts bytes target prot opt in out source destination
细心如你一定发现了,上图中的源地址与目标地址都为anywhere,看来,iptables默认为我们进行了名称解析,但是在规则非常多的情况下如果进行名称解析,效率会比较低,所以,在没有此需求的情况下,我们可以使用-n选项,表示不对IP地址进行名称反解,直接显示IP地址
如果你习惯了查看有序号的列表,你在查看iptables表中的规则时肯定会很不爽,没有关系,满足你,使用--line-numbers即可显示规则的编号,示例如下。
[root@lb01 ~]# iptables -nvL --line
Chain INPUT (policy ACCEPT 48 packets, 3588 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination
1 0 0 DROP tcp -- * * 10.0.0.0/24 0.0.0.0/0 tcp dpt:9999
2 0 0 DROP tcp -- * * 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:9999
Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT 34 packets, 4355 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination
--line-numbers选项并没有对应的短选项,不过我们缩写成--line时,centos中的iptables也可以识别。
上图中INPUT链后面的括号中包含policy ACCEPT ,0 packets,0bytes 三部分。
policy表示当前链的默认策略,policy ACCEPT表示上图中INPUT的链的默认动作为ACCEPT,换句话说就是,默认接受通过INPUT关卡的所有请求,所以我们在配置INPUT链的具体规则时,应该将需要拒绝的请求配置到规则中,说白了就是"黑名单"机制,默认所有人都能通过,只有指定的人不能通过,当我们把INPUT链默认动作设置为接受(ACCEPT),就表示所有人都能通过这个关卡,此时就应该在具体的规则中指定需要拒绝的请求,就表示只有指定的人不能通过这个关卡,这就是黑名单机制,但是,你一定发现了,上图中所显示出的规则,大部分都是接受请求(ACCEPT),并不是想象中的拒绝请求(DROP或者REJECT),这与我们所描述的黑名单机制不符啊,按照道理来说,默认动作为接受,就应该在具体的规则中配置需要拒绝的人,但是上图中并不是这样的,之所以出现上图中的情况,是因为IPTABLES的工作机制导致到,上例其实是利用了这些"机制",完成了所谓的"白名单"机制,并不是我们所描述的"黑名单"机制,我们此处暂时不用关注这一点,之后会进行详细的举例并解释,此处我们只要明白policy对应的动作为链的默认动作即可,或者换句话说,我们只要理解,policy为链的默认策略即可。
packets表示当前链(上例为INPUT链)默认策略匹配到的包的数量,0 packets表示默认策略匹配到0个包。
bytes表示当前链默认策略匹配到的所有包的大小总和。
其实,我们可以把packets与bytes称作"计数器",上图中的计数器记录了默认策略匹配到的报文数量与总大小,"计数器"只会在使用-v选项时,才会显示出来。
命令小节
好了,我们已经会使用命令简单的查看iptables表的规则了,为了方便以后回顾,我们将上文中的相关命令总结一下。
iptables -t 表名 -L
查看对应表的所有规则,-t选项指定要操作的表,省略"-t 表名"时,默认表示操作filter表,-L表示列出规则,即查看规则。
iptables -t 表名 -L 链名
查看指定表的指定链中的规则。
iptables -t 表名 -v -L
查看指定表的所有规则,并且显示更详细的信息(更多字段),-v表示verbose,表示详细的,冗长的,当使用-v选项时,会显示出"计数器"的信息,由于上例中使用的选项都是短选项,所以一般简写为iptables -t 表名 -vL
iptables -t 表名 -n -L
表示查看表的所有规则,并且在显示规则时,不对规则中的IP或者端口进行名称反解,-n选项表示不解析IP地址。
iptables --line-numbers -t 表名 -L
表示查看表的所有规则,并且显示规则的序号,--line-numbers选项表示显示规则的序号,注意,此选项为长选项,不能与其他短选项合并,不过此选项可以简写为--line,注意,简写后仍然是两条横杠,仍然是长选项。
iptables -t 表名 -v -x -L
表示查看表中的所有规则,并且显示更详细的信息(-v选项),不过,计数器中的信息显示为精确的计数值,而不是显示为经过可读优化的计数值,-x选项表示显示计数器的精确值。
实际使用中,为了方便,往往会将短选项进行合并,所以,如果将上述选项都糅合在一起,可以写成如下命令,此处以filter表为例。
iptables --line -t filter -nvxL
当然,也可以只查看某张表中的某条链,此处以filter表的INPUT链为例
iptables --line -t filter -nvxL INPUT
添加规则
注意点:添加规则时,规则的顺序非常重要
在指定表的指定链的尾部添加一条规则,-A选项表示在对应链的末尾添加规则,省略-t选项时,表示默认操作filter表中的规则
命令语法:iptables -t 表名 -A 链名 匹配条件 -j 动作
示例:
iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.1.146 -j DROP
在指定表的指定链的首部添加一条规则,-I选型表示在对应链的开头添加规则
iptables -t 表名 -I 链名 匹配条件 -j 动作
示例:
iptables -t filter -I INPUT -s 192.168.1.146 -j ACCEPT
命令语法:iptables -t 表名 -I 链名 匹配条件 -j 动作
示例:
iptables -t filter -I INPUT -s 192.168.1.146 -j ACCEPT
在指定表的指定链的指定位置添加一条规则
命令语法:iptables -t 表名 -I 链名 规则序号 匹配条件 -j 动作
示例:
iptables -t filter -I INPUT 5 -s 192.168.1.146 -j REJECT
命令语法:iptables -t 表名 -I 链名 规则序号 匹配条件 -j 动作
示例:
iptables -t filter -I INPUT 5 -s 192.168.1.146 -j REJECT
设置指定表的指定链的默认策略(默认动作),并非添加规则。
命令语法:iptables -t 表名 -P 链名 动作
示例:
iptables -t filter -P FORWARD ACCEPT
命令语法:iptables -t 表名 -P 链名 动作
示例:
iptables -t filter -P FORWARD ACCEPT
上例表示将filter表中FORWARD链的默认策略设置为ACCEPT
删除规则
注意点:如果没有保存规则,删除规则时请慎重
按照规则序号删除规则,删除指定表的指定链的指定规则,-D选项表示删除对应链中的规则。
[root@lb01 ~]# iptables -nL --line
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
2 ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
3 ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
4 ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
命令语法:iptables -t 表名 -D 链名 规则序号
示例:
iptables -t filter -D INPUT 3
表示删除filter表中INPUT链中序号为3的规则。
按照具体的匹配条件与动作删除规则,删除指定表的指定链的指定规则。
命令语法:iptables -t 表名 -D 链名 匹配条件 -j 动作
示例:
iptables -t filter -D INPUT -s 192.168.1.146 -j DROP
表示删除filter表中INPUT链中源地址为192.168.1.146并且动作为DROP的规则。
删除指定表的指定链中的所有规则,-F选项表示清空对应链中的规则,执行时需三思。
命令语法:iptables -t 表名 -F 链名
示例:
iptables -t filter -F INPUT
删除指定表中的所有规则,执行时需三思。
命令语法:iptables -t 表名 -F
示例:
iptables -t filter -F
修改规则
注意点:如果使用-R选项修改规则中的动作,那么必须指明原规则中的原匹配条件,例如源IP,目标IP等。
修改指定表中指定链的指定规则,-R选项表示修改对应链中的规则,使用-R选项时要同时指定对应的链以及规则对应的序号,并且规则中原本的匹配条件不可省略。
命令语法:iptables -t 表名 -R 链名 规则序号 规则原本的匹配条件 -j 动作
示例:
iptables -t filter -R INPUT 3 -s 192.168.1.146 -j ACCEPT
上述示例表示修改filter表中INPUT链的第3条规则,将这条规则的动作修改为ACCEPT, -s 192.168.1.146为这条规则中原本的匹配条件,如果省略此匹配条件,修改后的规则中的源地址可能会变为0.0.0.0/0。
其他修改规则的方法:先通过编号删除规则,再在原编号位置添加一条规则。
修改指定表的指定链的默认策略(默认动作),并非修改规则,可以使用如下命令。
命令语法:iptables -t 表名 -P 链名 动作
示例:
iptables -t filter -P FORWARD ACCEPT
上例表示将filter表中FORWARD链的默认策略修改为ACCEPT
保存规则
保存规则命令如下,表示将iptables规则保存至/etc/sysconfig/iptables文件中,如果对应的操作没有保存,那么当重启iptables服务以后
service iptables save
注意点:centos7中使用默认使用firewalld,如果想要使用上述命令保存规则,需要安装iptables-services,具体配置过程请回顾上文。
或者使用如下方法保存规则
iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
可以使用如下命令从指定的文件载入规则,注意:重载规则时,文件中的规则将会覆盖现有规则。
iptables-restore < /etc/sysconfig/iptables