Linux中防火牆（一）

一：前言

防火牆，其實說白了講，就是用于實作Linux下通路控制的功能，它分為硬體的或者軟體的防火牆兩種。無論是在哪個網絡中，防火牆工作的地方一定是在網絡的邊緣。而我們的任務就是需要去定義到底防火牆如何工作，這就是防火牆的政策，規則，以達到讓它對出入網絡的IP、資料進行檢測。

目前市面上比較常見的有3、4層的防火牆，叫網絡層的防火牆，還有7層的防火牆，其實是代理層的網關。

對于TCP/IP的七層模型來講，我們知道第三層是網絡層，三層的防火牆會在這層對源位址和目标位址進行檢測。但是對于七層的防火牆，不管你源端口或者目标端口，源位址或者目标位址是什麼，都将對你所有的東西進行檢查。是以，對于設計原理來講，七層防火牆更加安全，但是這卻帶來了效率更低的問題。是以市面上通常的防火牆方案，都是兩者結合的。而又由于我們都需要從防火牆所控制的這個口來通路，是以防火牆的工作效率就成了使用者能夠通路資料多少的一個最重要的控制，配置的不好甚至有可能成為流量的瓶頸。

二：iptables 的曆史以及工作原理

1.iptables的發展:

iptables的前身叫ipfirewall （核心1.x時代）,這是一個作者從freeBSD上移植過來的，能夠工作在核心當中的，對資料包進行檢測的一款簡易通路控制工具。但是ipfirewall工作功能極其有限(它需要将所有的規則都放進核心當中，這樣規則才能夠運作起來，而放進核心，這個做法一般是極其困難的)。當核心發展到2.x系列的時候，軟體更名為ipchains，它可以定義多條規則，将他們串起來，共同發揮作用，而現在，它叫做iptables，可以将規則組成一個清單，實作絕對詳細的通路控制功能。

他們都是工作在使用者空間中，定義規則的工具，本身并不算是防火牆。它們定義的規則，可以讓在核心空間當中的netfilter來讀取，并且實作讓防火牆工作。而放入核心的地方必須要是特定的位置，必須是tcp/ip的協定棧經過的地方。而這個tcp/ip協定棧必須經過的地方，可以實作讀取規則的地方就叫做 netfilter(網絡過濾器)。

作者一共在核心空間中選擇了5個位置：

1.核心空間中：從一個網絡接口進來，到另一個網絡接口去的

2.資料包從核心流入使用者空間的

3.資料包從使用者空間流出的

4.進入/離開本機的外網接口

5.進入/離開本機的内網接口

2.iptables的工作機制

從上面的發展我們知道了作者選擇了5個位置，來作為控制的地方，但是你有沒有發現，其實前三個位置已經基本上能将路徑徹底封鎖了，但是為什麼已經在進出的口設定了關卡之後還要在内部卡呢？ 由于資料包尚未進行路由決策，還不知道資料要走向哪裡，是以在進出口是沒辦法實作資料過濾的。是以要在核心空間裡設定轉發的關卡，進入使用者空間的關卡，從使用者空間出去的關卡。那麼，既然他們沒什麼用，那我們為什麼還要放置他們呢？因為我們在做NAT和DNAT的時候，目标位址轉換必須在路由之前轉換。是以我們必須在外網而後内網的接口處進行設定關卡。

這五個位置也被稱為五個鈎子函數（hook functions）,也叫五個規則鍊。

1.PREROUTING (路由前)

2.INPUT (資料包流入口)

3.FORWARD (轉發關卡)

4.OUTPUT(資料包出口)

5.POSTROUTING（路由後）

這是NetFilter規定的五個規則鍊，任何一個資料包，隻要經過本機，必将經過這五個鍊中的其中一個鍊。

3.防火牆的政策

防火牆政策一般分為兩種，一種叫“通”政策，一種叫“堵”政策，通政策，預設門是關着的，必須要定義誰能進。堵政策則是，大門是通開的，但是你必須有身份認證，否則不能進。是以我們要定義，讓進來的進來，讓出去的出去，是以通，是要全通，而堵，則是要選擇。當我們定義政策的時候，要分别定義多條功能，其中：定義資料包中允許或者不允許的政策，filter過濾的功能，而定義位址轉換的功能的則是nat選項。為了讓這些功能交替工作，我們制定出了“表”這個定義，來定義、區分各種不同的工作功能和處理方式。

我們現在用的比較多個功能有3個：

1.filter 定義允許或者不允許的，過濾規則表

2.nat 定義位址轉換的

3.mangle功能:修改封包原資料表，打标簽

我們修改封包原資料就是來修改TTL的。能夠實作将資料包的中繼資料拆開，在裡面做标記或修改内容的。而防火牆标記，其實就是靠mangle來實作的。

小擴充:

對于filter來講一般隻能作用在3個鍊上：INPUT ，FORWARD ，OUTPUT

對于nat來講一般也隻能作用在3個鍊上：PREROUTING ，OUTPUT ，POSTROUTING

而mangle則是5個鍊都可以做：PREROUTING，INPUT，FORWARD，OUTPUT，POSTROUTING

iptables/netfilter（這款軟體）是工作在使用者空間的，它可以讓規則進行生效的，本身不是一種服務，而且規則是立即生效的。而我們iptables現在被做成了一個服務，可以進行啟動，停止的。啟動，則将規則直接生效，停止，則将規則撤銷。

iptables還支援自己定義鍊。但是自己定義的鍊，必須是跟某種特定的鍊關聯起來的。在一個關卡設定，指定當有資料的時候專門去找某個特定的鍊來處理，當那個鍊處理完之後，再傳回。接着在特定的鍊中繼續檢查。

注意：規則的次序非常關鍵，誰的規則越嚴格，應該放的越靠前，而檢查規則的時候，是按照從上往下的方式進行檢查的。

三．規則的寫法:

iptables定義規則的方式比較複雜:

格式：iptables [-t table] COMMAND chain CRETIRIA -j ACTION

-t table ：3個filter nat mangle

COMMAND：定義如何對規則進行管理

chain：指定你接下來的規則到底是在哪個鍊上操作的，當定義政策的時候，是可以省略的

CRETIRIA:指定比對标準

-j ACTION :指定如何進行處理

比如：不允許172.17.0.0/16的進行通路。

iptables -t filter -A INPUT -s 172.17.0.0/16 -p udp --dport 53 -j DROP

當然你如果想拒絕的更徹底：

iptables -t filter -R INPUT 1 -s 172.16.0.0/16 -p udp --dport 53 -j REJECT   #替換第一條

iptables -L -n -v#檢視定義規則的詳細資訊

四：詳解COMMAND:

1.鍊管理指令（這都是立即生效的）

-P :設定預設政策的（設定預設門是關着的還是開着的）

預設政策一般隻有兩種

iptables -P INPUT (DROP|ACCEPT)  預設是關的或預設是開的

比如：

iptables -P INPUT DROP 這就把預設規則給拒絕了。并且沒有定義哪個動作，是以關于外界連接配接的所有規則包括Xshell連接配接之類的，遠端連接配接都被拒絕了。

-F: FLASH，清空規則鍊的(注意每個鍊的管理權限)

iptables -t nat -F PREROUTING

iptables -t nat -F 清空nat表的所有鍊

-N:NEW 支援使用者建立一個鍊

例:iptables -N deny 建立新鍊

iptables -A deny -p tcp --dport 22 -j REJECT

iptables -A deny -p tcp icmp  -j REJECT

iptables -A INPUT -s 192.168.159.0/24 -j deny  #從192.168.159.0網段的來的包不能通路ssh，ping

-X: 用于删除使用者自定義的空鍊

使用方法跟-N相同，但是在删除之前必須要将裡面的鍊給清空

例:iptables -F deny #清除deny鍊裡東西

iptables -F  INPUT #清除input中的通路

iptables -X deny #删除鍊

-E：主要是用來給使用者自定義的鍊重命名，引用計數不為0的自定義鍊不能夠被重命名，也不能被删除

-E oldname newname

-Z：清空鍊，及鍊中預設規則的計數器的（有兩個計數器，被比對到多少個資料包，多少個位元組）

iptables -Z :清空

2.規則管理指令

-A：追加，在目前鍊的最後新增一個規則

-I num : 插入，把目前規則插入為第幾條。

-I 3 :插入作為為第三條

-R num：Replays替換/修改第幾條規則

格式：iptables -R 3 …………

-D num：删除，明确指定删除第幾條規則

3.檢視管理指令 

 -L：list, 列出指定鍊上的所有規則，本選項須置後

-n：以數字的方式顯示ip，它會将ip直接顯示出來，如果不加-n，則會将ip反向解析成主機名。

-v：顯示詳細資訊

-vv：更詳細

-vvv :越多越詳細

-x：在計數器上顯示精确值，不做機關換算

--line-numbers : 顯示規則的行号

-t nat：顯示所有的關卡的資訊

五：詳解-j ACTION

常用的ACTION：

DROP：悄悄丢棄

一般我們多用DROP來隐藏我們的身份，以及隐藏我們的連結清單

REJECT：明示拒絕

ACCEPT：接受

custom_chain：轉向一個自定義的鍊

DNAT：請求封包替換目标位址（外網通路公司内網）

例：iptables -t nat -A PREROUTING  -d 172.18.100.6 -p tcp --dport 80 -j DNAT --todestination 10.0.1.22:8080   #通路時會跳轉到另一主機的8080端口

SNAT：源位址轉換（内網通路外網）

例：iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.0.1.0/24 ! –d 10.0.1.0/24  -j SNAT --to-source 172.18.100.6-172.18.100.9

MASQUERADE：源位址僞裝

REDIRECT：重定向：主要用于實作端口重定向，即轉發

MARK：打防火牆标記的

RETURN：傳回

在自定義鍊執行完畢後使用傳回，來傳回原規則鍊。

本文轉自 優果馥思 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/youguofusi/1978314