防火墙相关概念

从逻辑上分类：
- 主机防火墙：为单个主机进行防护
- 网络防火墙：对网络入口进行防护，服务防火墙背后的本地局域网
- 主机防火墙（个人）和网络防火墙（集体）相辅相成
从物理上分类：
- 硬件防火墙：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上的防火墙，性能低，成本低

iptables：一个客户端代理，将用户的安全设定执行到对应的“安全框架——netfilter”中。
netfilter才是防火墙真正的安全框架（framework），位于内核空间。

iptables在用户空间，netfilter在内核空间。iptables负责将用户空间的安全设定执行到netfilter中去。netfilter/iptables组成Linux平台下的包过滤防火墙（免费）。netfilter是Linux操作系统核心层的一个数据包处理模块；iptables没有守护进程，所以不是真正的服务，而是内核提供的功能，具有如下功能：

网络地址转换
数据包内容修改
数据包过滤的防火墙功能

原理
IPtables根据它的rule匹配而对数据包进行：放行（accept），拒绝（reject）和丢弃（drop）等动作。rule存储在内核空间的信息过滤表中，这些规则指定：源地址、目的地址、传输协议（TCP、UDP、ICMP等）和服务类型（Http、FTP和SMTP）等
Netfilter位于内核空间中，是真正的防火墙，设置了“关卡”在Input、Output上（链）。网卡的驱动是在内核空间当中，Netfilter也是在内核空间当中，所以Iptables+netfilter 可以在内核空间当中设置“关卡”, 当用户去访问应用服务时，数据包是通过网卡流经内核空间之后到达用户空间。

防火墙除了软件及硬件的分类，也可对数据封包的取得方式来分类，可分为代理服务器（Proxy）及封包过滤机制（IP Filter）。

代理服务
- 是一种网络服务，通常假设在路由上面，可完整的掌控局域网的对外连接。
IP Filter
- 这种方式可以直接分析最底层的封包表头数据来进行过滤，所以包括 MAC地址, IP, TCP, UDP, ICMP 等封包的信息都可以进行过滤分析的功能，用途非常广泛。

其实iptables并不是真正的防火墙，只是用来定义防火墙规则功能的”防火墙管理工具”，将定义好的规则交由内核中的netfilter即网络过滤器来读取，从而真正实现防火墙功能。

iptables抵挡封包的方式：

拒绝Internet的封包进入Linux主机的某些port
拒绝让某些来源IP的封包进入
拒绝让某些带有特殊标志的封包进入
分析硬件地址MAC来提供服务

五链四表

五链

iptables命令中设置数据过滤或处理数据包的策略叫做规则，将多个规则合成一个链，叫规则链。

规则链依据处理数据包的位置不同分类：

PREROUTING
- 在进行路由判断之前所要进行的规则(DNAT/REDIRECT)
INPUT
- 处理入站数据包
OUTPUT
- 处理出站数据包
FORWARD
- 处理转发的数据包
POASTROUTING
- 在进行路由判断之后所要进行的规则（SNAT/MASQUERADE）

不同数据包经过的链的状态

如果我们需要报文转发，则不经过INPUT链、OUTPUT链
只需要：PREROUTING（路由前）、FORWARD（路由）、POSTROUTING（路由后）
常用的应用场景，报文流向：
- 到本地某个进程的报文：PREROUTING‐‐> INPUT‐‐>OUTPUT ‐‐>POSTROUTING
- 由本机转发的报文：PREROUTING ‐‐> FORWARD ‐‐> POSTROUTING
- 由本机的某个进程发出报文（通常为响应报文）： OUTPUT ‐‐> POSTROUTING

四表

iptables中的规则表是用于容纳规则链，规则表默认是允许状态的，那么规则链就是设置被禁止的规则，而反之如果规则表是禁止状态的，那么规则链就是设置被允许的规则。

raw表
- 关闭nat上启用的连接追踪机制
mangle表
- 拆解报文、修改报文、重新封装报文
nat表
- 网络地址转换
filter表
- 负责过滤功能、防火墙

规则表的先后顺序：raw→mangle→nat→filter

表链关系

相同规则的集合叫做表，多张表的集合叫做链
不是每条链上都有四张表

PREROUTING：raw/mangle/nat
INPUT：mangle/filter
OUTPUT：raw/mangle/nat/filter
POSTROUTING：mangle/nat
FORWARD：mangle/filter

实际操作过程中，是通过表作为入口进行操作，通过表定义的规则，操作规则。
开启Linux路由转发功能（默认关闭）：
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

规则概念

规则：根据指定的匹配条件来尝试匹配每个经流“关卡”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。
匹配条件
- 基本匹配条件：sip、dip
- 扩展匹配条件：sport、dport
- 扩展条件也只是条件的一部分，只不过使用的时候要使用-m参数声明对应的模块
处理动作
- 常用动作
- accpet：接受
- drop：丢弃
- reject：拒绝
- snat：源地址转换，解决内网用户使用同一个公网地址上网的问题
- masquerade：是snat的一种形式，使用动态的、临时会变的ip上网
- dnat：目标地址转换
- redirect：在本机做端口映射
- log：记录日志，/var/log/messages文件记录日志信息，然后将数据包交给下一条规则。

iptables用法

常用格式

iptables [-t 表名] 选项 [链名] [条件] [-j 控制类型]
iptables –[A|I 链] [-i|o 网络接口] [-p 协议] [-s 来源ip/网域] [-d 目标ip/网域] –j[ACCEPT|DROP]

参数	作用
-P	设置默认策略：iptables -P INPUT (DROP\|ACCEPT)
-F	清空规则链
-L	查看规则链
-A	在规则链末尾加上新的规则
-I num	在规则链头部加上新的规则
-D num	删除某一条规则
-s	匹配源地址IP/MASK，加“!”表示出这个IP外
-d	匹配目标地址
-i 网卡名称	匹配从这块网卡流入的数据
-o 网卡名称	匹配从这块网卡流出的数据
-p	匹配协议，如tcp、udp、icmp
—dport num	匹配目标端口号
—sport num	匹配来源端口号

查看规则

[root@localhost ~]# iptables [-t tables] [-L] [-nv] 参数： -t：指定表名，默认是filter表 -L：指定链名，默认是所有链 -v：显示详细信息 -x：展开数字

[root@server1 ~]# iptables -t filter -vxL INPUT
Chain INPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
    pkts      bytes target     prot opt in     out     source               destination         
     111     9720 ACCEPT     all  --  any    any     anywhere             anywhere             ctstate RELATED,ESTABLISHED
       0        0 ACCEPT     all  --  lo     any     anywhere             anywhere            
       1       52 INPUT_direct  all  --  any    any     anywhere             anywhere            
       1       52 INPUT_ZONES_SOURCE  all  --  any    any     anywhere             anywhere            
       1       52 INPUT_ZONES  all  --  any    any     anywhere             anywhere            
       0        0 DROP       all  --  any    any     anywhere             anywhere             ctstate INVALID
       0        0 REJECT     all  --  any    any     anywhere             anywhere             reject-with icmp-host-prohibited
       # 字段解释
       policy：当前链的默认策略，当所有规则都没有匹配成功时执行的策略
       packets：当前链默认策略匹配到包的数量
       bytes：当前链默认策略匹配到的包的大小
       pkts：对应规则匹配到的包的数量
       bytes：对应规则匹配到包的大小
       target：对应规则执行的动作
       prot：对应的协议，是否针对某些协议应用此规则
       opt：规则对应的选项
       in：数据包由哪个接口流入
       out：数据包由哪个接口流出
       source：源ip地址
       destination：目的ip地址

规则操作

清除所有规则

[root@server1 ~]# iptables -t filter -F INPUT

增加规则
```
[root@server1 ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.80.1 -j DROP
```
删除规则
方法1，根据规则的编号进行删除规则
iptables -t filter -D INPUT 3
方法2，根据具体的匹配条件去删除规则
iptables -t filter -D INPUT [匹配条件] [处理动作]
-D只是删除某一条规则，-F是清除整条链上的规则

[root@server1 ~]# iptables -vxL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 4 packets, 299 bytes)
num      pkts      bytes target     prot opt in     out     source               destination         
1         162    11052 DROP all  --  any    any     192.168.80.124      anywhere            
[root@server1 ~]# iptables -t filter -D INPUT 1
[root@server1 ~]# iptables -vxL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 14 packets, 1020 bytes)
num      pkts      bytes target     prot opt in     out     source               destination、
[root@server1 ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.80.0/24  -j ACCEPT
[root@server1 ~]# iptables -vxL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num      pkts      bytes target     prot opt in     out     source               destination         
1          74     4884 ACCEPT     all  --  any    any     192.168.80.0/24      anywhere            
[root@server1 ~]# iptables -t filter -D INPUT -s 192.168.80.0/24 -j ACCEPT
[root@server1 ~]# iptables -vxL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 74 packets, 4884 bytes)
num      pkts      bytes target     prot opt in     out     source               destination

修改单个规则

[root@server1 ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.80.0/24 -j ACCEPT
[root@server1 ~]# iptables -vxL INPUT --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num      pkts      bytes target     prot opt in     out     source               destination         
1          82     5464 ACCEPT     all  --  any    any     192.168.80.0/24      anywhere  
[root@server1 ~]# iptables -t filter -R INPUT 1 -s 192.168.80.0/24 -j REJECT

修改链的默认规则

语法： 
    iptables -t filter -P INPUT [处理动作]

保存与恢复

iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
iptables-restore < /etc/sysconfig/iptables

转发本地端口

[root@server1 ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 6666 -j REDIRECT --to-port 22

自定义链

当默认链的规则非常多的时候，不方便管理。比如有五十条针对http的规则，有两条针对ssh规则的，有
一条针对icmp，为了方便管理可以将五十条的http规则重新写到一个自定义链中

使用自定义链

创建自定义链
iptables -t filter -N http_chain
引用自定义链
iptables -I INPUT -p tcp --dport 80 -j http_chain
创建规则（和五链使用方法一样）
iptables -t filter -A http_chain -s 192.168.80.1 -j REJECT
iptables -t filter -A http_chain -s 10.1.0.0/16 -j REJECT

删除自定义链

删除引用
[root@localhost ~]# iptables -t filter -D INPUT -p tcp --dport 80 -j http_chain
删除链上所有规则
[root@localhost ~]# iptables -F http_chain 
删除链
[root@localhost ~]# iptables -X http_chain

匹配条件

基本匹配条件
- -s：指定源IP
- -d：指定目的IP
- -p：指定协议类型
- -i：指定网卡流入，PREROUTING/INPUT/FORWARD
- -o：指定网卡流出，OUTPUT/POSTROUTING
扩展条件
- -m：扩展模块
- tcp/udp
  - —dport：指定目标端口
  - —sport：指定源端口
- iprange：匹配报文的源/目的地址所在范围
  - —src-range
  - —dst-range
- string：指定匹配报文中的字符串
  - —algo：指定匹配算法，可以是bm/kmp
  - —string：指定需要匹配的字符串
- time：指定匹配报文时间
  - —timestart
  - —timestop
  - —weekdays
  - —monthdays
  - —datestart
  - —datestop
- connlimit：限制每个ip连接到server端的数量，不指定ip默认就是针对每个ip地址
  - —connlimit-above：最大连接数
- limit：对报文到达的速率继续限制，限制包的数量
  - 10/second
  - 10/minute
  - 10/hour
  - 10/day
  - —limit-burst：空闲时可以放行包的数量，默认是5
- state模块：用于针对tcp连接进行限制
  - —state NEW：连接中第一个包的状态是NEW
  - ESTABLISHED：NEW状态后面的包是ESTABLISHED
  - RELATED：与命令连接中的报文有关系，比如说ftp服务有两个进程：命令进程和数据进程
  - INVALID：如果一个包没有办法被识别，或者这个包没有任何装填，我们能够主动屏蔽状态为INVALID的报文
  - UNTRACKED：表示报文为未被追踪的状态。

案例练习

iptables实例练习

删除已有规则

在开始创建iptables规则之前，你也许需要删除已有规则。命令如下：

iptables -F
(or)
iptables –flush

设置链的默认状态

链的默认政策设置为”ACCEPT”（接受），若要将INPUT,FORWARD,OUTPUT链设置成”DROP”（拒绝），命令如下：

iptables -P INPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
iptables -P OUTPUT DROP

当INPUT链和OUTPUT链都设置成DROP时，对于每一个防火墙规则，我们都应该定义两个规则。例如：一个传入另一个传出。当然，如果你相信你的内部用户，则可以省略上面的最后一行。例如：默认不丢弃所有出站的数据包。在这种情况下，对于每一个防火墙规则要求，你只需要制定一个规则——只对进站的数据包制定规则。

阻止指定的IP地址

例：丢弃来自IP地址x.x.x.x的包

iptables -A INPUT -s x.x.x.x -j DROP

注：当你在log里发现来自某ip地址的异常记录，可以通过此命令暂时阻止该地址的访问以做更深入分析

例：阻止来自IP地址x.x.x.x eth0 tcp的包

iptables -A INPUT -s x.x.x.x -i eth0 -p tcp -j DROP

允许所有SSH连接请求

例：允许所有来自外部的SSH连接请求，即只允许进入eth0接口，并且目标端口为22的数据包

iptables -A INPUT -i eth0 -dport 22 -p tcp -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -sport 22 -p tcp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

仅允许来自指定网络的SSH请求

例：仅允许来自于192.168.100.0/24域的用户的ssh连接请求

iptables -A INPUT -i eth0 -dport 22 -s 192.168.100.0/24 -p tcp -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -sport 22 -p tcp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

允许http和https的连接请求

例：允许所有来自web -http的连接请求

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

例：允许所有来自web - https的连接请求

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 443 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 443 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

使用multiport将多个规则结合在一起

允许多个端口从外界连入，除了为每个端口都写一条独立的规则外，我们可以用multiport将其组合成一
条规则。如下所示：
例：允许所有ssh,http,https的流量访问

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp -m multiport --dports 22,80,443 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp -m multiport --sports 22,80,443 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

允许从本地发起的SSH
```
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
```
请注意,这与允许ssh连入的规则略有不同。本例在OUTPUT链上，我们允许NEW和ESTABLISHED状态。
在INPUT链上，我们只允许ESTABLISHED状态。ssh连入的规则与之相反。
仅允许从本地发起一个到指定网络域的SSH请求

例：仅允许从内部连接到网域192.168.100.0/24

iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp -d 192.168.100.0/24 --dport 22 -m state --state 
NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --sport 22 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

允许从本地发起的HTTPS连接请求

下面的规则允许输出安全的网络流量。如果你想允许用户访问互联网，这是非常有必要的。在服务器上，这些规则能让你使用wget从外部下载一些文件

iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --dport 443 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --sport 443 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

注：对于HTTP web流量的外联请求，只需要将上述命令中的端口从443改成80即可。

负载均衡传入的网络流量

使用iptables可以实现传入web流量的负载均衡。
例：使用iptables nth将HTTPS流量负载平衡至三个不同的ip地址。

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 443 -m state --state NEW -m nth --counter 0 --every 3 --packet 0 -j DNAT --to-destination 192.168.80.101:443
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 443 -m state --state NEW -m nth --counter 0 --every 3 --packet 1 -j DNAT --to-destination 192.168.80.102:443
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 443 -m state --state NEW -m nth --counter 0 --every 3 --packet 2 -j DNAT --to-destination 192.168.80.103:443

允许外部主机Ping内部主机

iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-request -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p icmp --icmp-type echo-reply -j ACCEPT

允许内部主机ping外部主机

iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-reply -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p icmp --icmp-type echo-request -j ACCEPT

允许回环访问

例：在服务器上允许127.0.0.1回环访问。

iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o lo -j ACCEPT

允许内部网络与外部网络的通信

防火墙服务器上的其中一个网卡连接到外部，另一个网卡连接到内部服务器，使用以下规则允许内部网络与外部网络的通信。此例中，eth1连接到外部网络(互联网)，eth0连接到内部网络(例如:192.168.1.x)。

iptables -A FORWARD -i eth0 -o eth1 -j ACCEPT

允许出站的DNS连接

iptables -A OUTPUT -p udp -o eth0 --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p udp -i eth0 --sport 53 -j ACCEPT

允许NIS连接

如果你使用NIS管理用户帐户，你需要允许NIS连接。如果你不允许NIS相关的ypbind连接请求，即使SSH连接请求已被允许，用户仍然无法登录。NIS的端口是动态的，先使用命令rpcinfo –p来知道端口号，此例中为853和850端口。

rpcinfo -p | grep ypbind
例：允许来自111端口以及ypbind使用端口的连接请求

iptables -A INPUT -p tcp --dport 111 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p udp --dport 111 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp --dport 853 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p udp --dport 853 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp --dport 850 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p udp --dport 850 -j ACCEPT

注：当你重启ypbind之后端口将不同，上述命令将无效。有两种解决方案：
1）使用你NIS的静态IP
2）编写shell脚本通过“rpcinfo - p”命令自动获取动态端口号,并在上述iptables规则中使用。

允许来自指定网络的rsync连接请求

例：允许来自网络192.168.101.0/24的rsync连接请求

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp -s 192.168.101.0/24 --dport 873 -m state --state NEW,ESTABLISHED 
-j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 873 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

允许来自指定网络的MySQL连接

很多情况下，MySQL数据库与web服务跑在同一台服务器上。有时候我们仅希望DBA和开发人员从内部网络（192.168.100.0/24）直接登录数据库，可尝试以下命令：

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp -s 192.168.100.0/24 --dport 3306 -m state --state 
NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 3306 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

允许Sendmail，Postfix邮件服务

Sendmail和postfix都使用了25端口，因此我们只需要允许来自25端口的连接请求即可。

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 25 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 25 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT

允许IMAP和IMAPS

例：允许IMAP/IMAP2流量，端口为143

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 143 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 143 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

例：允许IMAPS流量，端口为993

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 993 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 993 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

允许POP3和POP3S

例：允许POP3访问

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 110 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 110 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

例：允许POP3S访问

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 995 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 995 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

防止DoS攻击
```
iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -m limit --limit 25/minute --limit-burst 100 -j ACCEPT
```
上述例子中：
-m limit: 启用limit扩展
–limit 25/minute: 允许最多每分钟25个连接（根据需求更改）。
–limit-burst 100: 只有当连接达到limit-burst水平(此例为100)时才启用上述limit/minute限制。
端口转发

例：将来自422端口的流量全部转到22端口。
这意味着我们既能通过422端口又能通过22端口进行ssh连接。启用DNAT转发。

iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -d 192.168.102.37 --dport 422 -j DNAT --to 192.168.102.37:22

除此之外，还需要允许连接到422端口的请求

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 422 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp --sport 422 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

记录丢弃数据表

第一步：新建名为LOGGING的链
iptables -N LOGGING
第二步：将所有来自INPUT链中的数据包跳转到LOGGING链中
iptables -A INPUT -j LOGGING
第三步：为这些包自定义个前缀，命名为”IPTables Packet Dropped”
iptables -A LOGGING -m limit —limit 2/min -j LOG —log-prefix “IPTables Packet Dropped: “ —log-
level 7
第四步：丢弃这些数据包
iptables -A LOGGING -j DROP

防火墙