iptables 从入门到应用

其他 2018-10-13 08:14:02 阅读次数: 0

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iptables从入门到应用

wKiom1lH6gjwDzT1AAA1YKJJ6uU865.png

 一、简介

 1.1、是什么？

    iptables是隔离主机以及网络的工具，通过自己设定的规则以及处理动作对数据报文进行检测以及处理。 

 1.2、发展史

    防火墙的发展史就是从墙到链再到表的过程，也即是从简单到复杂的过程。为什么规则越来越多，因为互联网越来越不安全了，所有防火墙的的规则也越来越复杂。防火的工具变化如下：

    ipfirewall(墙)-->ipchains（链条）--iptables（表）

    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iptables。

 二、原理

  2.1、组成

    linux的防火墙由netfilter和iptables组成。用户空间的iptables制定防火墙规则，内核空间的netfilter实现防火墙功能。

    netfilter（内核空间）位于Linux内核中的包过滤防火墙功能体系，称为Linux防火墙的“内核态”。

    iptables(用户空间)位于/sbin/iptables，是用来管理防火墙的命令的工具，为防火墙体系提供过滤规则/策略，决定如何过滤或处理到达防火墙主机的数据包，称为Linux防火墙的“用户态”。

 2.2、实现方式

    Linux系统的防火墙功能是由内核实现的，包过滤防火墙工作在TCP/IP的网络层。

wKioL1lH7qfQp-fvAAA2J5u4FOw073.png

    用户空间的iptables制定相应的规则策略控制内核空间的netfilter处理相应的数据访问控制。

     iptables有四表五链(其实有五表，是后来加进来的)，四表分别是下图的的raw，mangle,nat，filter表。五链分别是PREROUTING,INPUT,OUTPUT,FORWARD,POSTROUTING链。表有什么用？链又有什么用呢？其实表决定了数据报文处理的方式，而链则决定了数据报文的流经哪些位置。

    你可以从图中看出规则表的优先级：raw-->mangle-->nat-->filter。

wKioL1lH7uaimCIyAABOvTNqFYc093.png   

    四表的介绍如图（ps：由于现在有五表了，所以我把另一个表也加了进来）。

    wKiom1l65nKgFui_AABFeGNtpAk587.png

    五链的介绍如图。

    wKiom1l65tOQ8bdKAABnzYuun1Y634.png

    制作防火墙规则通常有两种基本策略。一是黑名单策略；二是白名单策略。

    黑名单策略指没有被拒绝的流量都可以通过，这种策略下管理员必须针对每一种新出现的攻击，制定新的规则，因此不推荐。

    白名单策略指没有被允许的流量都要拒绝，这种策略比较保守，根据需要，逐渐开放，目前一般都采用白名单策略，推荐。

 2.3、数据包过滤匹配流程

     如图，我们可以分析数据报文进入本机后应用了哪些表规则以及链规则，根据表规则和链规则我们分析数据包的过滤匹配流程。

    比如我们制定一个filter表的规则，filter表决定是否放行数据包通过，那如果通过，则必须经由INPUT链流入数据包，INPUT链是处理入站数据的，如果没问题，继续放行到用户空间，再经由OUTPUT链将数据包流出。

    那如果是nat表的规则，nat表主要实现转发功能，数据包先经由PREROUTING链进行路由选择，选择好路线后再经由FORWARD链转发数据，然后再进行一个路由选择，最后由POSTROUTING链流出数据。

    其他表规则的数据包流程不做介绍，图中介绍的十分详尽。

wKiom1lH70jiFhIxAACKxJ40ZPQ037.png

三、iptables命令

wKiom1lH8R2zoWlrAAAyHhrQ3CE712.png

 3.1、制定iptables表规则思路

    (1)选择一张表(此表决定了数据报文处理的方式）

    (2)选择一条链(此链决定了数据报文的流经哪些位置)

    (3)选择合适的条件(此条件决定了对数据报文做何种条件匹配)

    (4)选择处理数据报文的动作，制定相应的防火墙规则。

 3.2、基本语法结构

   结构：

    iptables [ -t 表名 ] 管理选项 [ 链名 ] [ 条件匹配 ] [ -j 目标动作或跳转 ]

   几个注意事项：

    不指定表名时，默认表示filter表，不指定链名时，默认表示该表内所有链，除非设置规则链的缺省策略，否则需要指定匹配条件。

wKioL1l8Yd2QEFI7AAA4OBtHvM8697.png

 3.3、详细语法

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iptables [-t table] {-A|-C|-D} chain rule-specification

  iptables [-t table] -I chain [rulenum] rule-specification

  iptables [-t table] -R chain rulenum rule-specification

  iptables [-t table] -D chain rulenum

  iptables [-t table] -S [chain [rulenum]]

  iptables [-t table] {-F|-L|-Z} [chain [rulenum]] [options...]

  iptables [-t table] -N chain

  iptables [-t table] -X [chain]

  iptables [-t table] -P chain target

  iptables [-t table] -E old-chain-name new-chain-name

    rule-specification = [matches...] [target]

   match = -m matchname [per-match-options]

   target = -j targetname [per-target-options]

 3.4、语法结构解析

  语法结构解析如下。

  注意：本导图是按照iptables语法结构的使用的先后顺序制作的，如果按照此种方式能够很快地帮助我们记忆以及掌握iptables规则的制定。

 wKioL1lH8S6znmfeAAAd7Eu3avA994.png

  3.4.1、表

    其实表的介绍，在上面已经介绍了。这里我们可以再来回顾以下五张表的功能。

wKiom1l65nKgFui_AABFeGNtpAk587.png

  3.4.2、管理选项

    管理选项分为三大类，分别为：规则的显示，规则链管理以及规则管理。我们可以通过man帮助查看iptables的用法，大多选项用法都见名知意。

    wKioL1l678rAFq6fAAAXSal1rvo583.png

     链管理

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    -N, --new-chain chain：新建一个自定义的规则链；

    -X, --delete-chain [chain]：删除用户自定义的引用计数为0的空链；

    -F, --flush [chain]：清空指定的规则链上的规则；

    -E, --rename-chain old-chain new-chain：重命名链；

    -Z, --zero [chain [rulenum]]：置零计数器；

      注意：每个规则都有两个计数器

      packets：被本规则所匹配到的所有报文的个数；

      bytes：被本规则所匹配到的所有报文的大小之和；

    -P, --policy chain target 制定链表的策略(ACCEPT|DROP|REJECT)

    规则管理

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    -A, --append chain rule-specification：追加新规则于指定链的尾部； 

    -I, --insert chain [rulenum] rule-specification：插入新规则于指定链的指定位置，默认为首部；

    -R, --replace chain rulenum rule-specification：替换指定的规则为新的规则；

    -D, --delete chain rulenum：根据规则编号删除规则；

    -D, --delete chain rule-specification：根据规则本身删除规则；

    规则显示      

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     -L, --list [chain]：列出规则；

     -v, --verbose：详细信息； 

     -vv 更详细的信息

     -n, --numeric：数字格式显示主机地址和端口号；

     -x, --exact：显示计数器的精确值，而非圆整后的数据；

     --line-numbers：列出规则时，显示其在链上的相应的编号；

     -S, --list-rules [chain]：显示指定链的所有规则；

 3.4.3、链

    五链的功能如图所示。   

wKiom1l65tOQ8bdKAABnzYuun1Y634.png

 3.4.4、条件匹配

    条件匹配分为基本匹配和扩展匹配，扩展匹配又分为显示匹配和隐式匹配。

    基本匹配的特点是：无需加载扩展模块，匹配规则生效；扩展匹配的特点是：需要加载扩展模块，匹配规则方可生效。

    隐式匹配的特点：使用-p选项指明协议时，无需再同时使用-m选项指明扩展模块以及不需要手动加载扩展模块；  

    显示匹配的特点：必须使用-m选项指明要调用的扩展模块的扩展机制以及需要手动加载扩展模块。

    基本匹配的使用选项及功能

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-p 指定规则协议，tcp udp icmp all

-s 指定数据包的源地址，ip hostname

-d 指定目的地址

-i 输入接口

-o 输出接口                                              

! 取反

    隐式匹配的使用选项及功能    

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-p tcp

  --sport 匹配报文源端口；可以给出多个端口，但只能是连续的端口范围 

  --dport 匹配报文目标端口；可以给出多个端口，但只能是连续的端口范围

  --tcp-flags mask comp 匹配报文中的tcp协议的标志位

-p udp

  --sport 匹配报文源端口；可以给出多个端口，但只能是连续的端口范围

  --dport 匹配报文目标端口；可以给出多个端口，但只能是连续的端口范围

--icmp-type

  0/0： echo reply 允许其他主机ping

  8/0：echo request 允许ping其他主机

    显式匹配的使用选项及功能

    显式匹配的选项特别多，所以使用思维导图的方式梳理一下。我们可以使用命令：man iptables-extensions查看具体用法。

wKioL1l683GTswz4AAAsOymPziY855.png

    1.multiport(多端口)

     开放多个端口。

wKioL1l69AmAOZ92AAAhoutC95Y516.png

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    例子：

            iptables -I INPUT -d 172.16.100.7 -p tcp -m multiport --dports 22,80 -j ACCEPT

            iptables -I OUTPUT -s 172.16.100.7 -p tcp -m multiport --sports 22,80 -j ACCEPT

    2.iprange（ip范围）

     以连续地址块的方式来指明多IP地址匹配条件。

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    例子：

        iptables -A INPUT -d 172.16.100.7 -p tcp --dport 23 -m iprange --src-range 172.16.100.1-172.16.100.100 -j ACCEPT

        iptables -A OUTPUT -s 172.16.100.7 -p tcp --sport 23 -m iprange --dst-range 172.16.100.1-172.16.100.100 -j ACCEPT

    3.time（时间范围）

     指定时间范围。

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     例子：

            iptables -A INPUT -d 172.16.100.7 -p tcp --dport 901 -m time --weekdays Mon,Tus,Wed,Thu,Fri --timestart 08:00:00 --time-stop 18:00:00 -j ACCEPT

            iptables -A OUTPUT -s 172.16.100.7 -p tcp --sport 901 -j ACCEPT

    4.string(字符串)

     对报文中的应用层数据做字符串模式匹配检测(通过算法实现)。

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        --algo {bm|kmp}：字符匹配查找时使用算法

        --string "STRING":　要查找的字符串

        --hex-string “HEX-STRING”: 要查找的字符，先编码成16进制格式

    5.connlimit(连接限制)

     根据每个客户端IP作并发连接数量限制。

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    --connlimit-upto n  连接数小于等于n时匹配

    --connlimit-above n 连接数大于n时匹配

    6.limit(速率限制)

     报文速率控制。  

    7.state（状态）

     追踪本机上的请求和响应之间的数据报文的状态。状态有五种：INVALID, ESTABLISHED, NEW, RELATED, UNTRACKED.

wKiom1l69pPSccqrAABEsH6cAKw223.png

  1.  法则：

  2.         1、对于进入的状态为ESTABLISHED都应该放行；

  3.         2、对于出去的状态为ESTABLISHED都应该放行；

  4.         3、严格检查进入的状态为NEW的连接；

  5.         4、所有状态为INVALIED都应该拒绝；  

 3.4.5、处理动作

    处理动作有内置的处理动作和自定义的处理动作。自定义的处理动作用的比较少，因此只介绍内置的处理动作。

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ACCEPT:允许数据包通过

DROP:直接丢弃数据包，不给出任何回应信息

REJECT:拒绝数据包通过，必要时会给数据发送端一个响应信息

LOG:在日志文件中记录日志信息，然后将数据包传递给下一条规则

QUEUE: 防火墙将数据包移交到用户空间

RETURN:防火墙停止执行当前链中的后续Rules，并返回到调用链 

REDIRECT:端口重定向  

MARK：做防火墙标记

DNAT：目标地址转换

SNAT：源地址转换   

                                                 

MASQUERADE:地址伪装

 3.5、保存和载入规则

    CentOS6和CentOS7保存和载入的规则稍有差异。

  3.5.1、CentOS 7

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    保存：iptables-save > /PATH/TO/SOME_RULE_FILE   

   重载：iptabls-restore < /PATH/FROM/SOME_RULE_FILE    

    -n, --noflush：不清除原有规则    

    -t, --test：仅分析生成规则集，但不提交

  3.5.2、CentOS 6

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    保存规则：service iptables save   #保存规则于/etc/sysconfig/iptables文件，覆盖保存；   

   重载规则：service iptables restart #默认重载/etc/sysconfig/iptables文件中的规则   

   配置文件：/etc/sysconfig/iptables-config

四、iptables的实践应用

    iptables十分重要与网络的安全息息相关，我们理所应当掌握。不过我们大可不必死记硬背，一定结合实际项目，多多练习，效果才会更好。

 4.1、iptables常用规则

    1.放行sshd服务

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 iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.0.0/24 -d 192.168.0.1 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

 iptables -t filter -A OUTPUT -s 192.168.0.1  -p tcp --sport 22 -j ACCEPT

  1.   2.放行httpd/nginx服务

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 iptables -I OUTPUT -s 192.168.0.1 -p tcp --sport 80 -j ACCEPT

 iptables -I INPUT -d 192.168.0.1 -p tcp --dport 80 -j ACCEPT

  2.  3.放行本机端的流入流出

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  iptables -A  INPUT  -s 127.0.0.1 -d 127.0.0.1 -i lo -j ACCEPT

  iptables -A  OUTPUT  -s 127.0.0.1 -d 127.0.0.1 -o lo -j ACCEPT

  #不放行本机的流入与流出，访问本机的httpd服务，网页会出现Error establishing a database connection。

  1.  4.限制ping 192.168.0.1主机的数据包数，平均2/s个，最多不能超过3个

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iptables -A INPUT -i ens33 -d 192.168.0.1 -p icmp --icmp-type 8 -m limit --limit 2/second --limit-burst 3 -j ACCEPT

 4.2、如何配置iptables

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a) 1. 删除现有规则

iptables -F

b) 2. 配置默认链策略

iptables -P INPUT DROP

iptables -P FORWARD DROP

iptables -P OUTPUT DROP

c) 3. 允许远程主机进行SSH连接

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

d) 4. 允许本地主机进行SSH连接

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

e) 5. 允许HTTP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

 4.3、iptables初始化脚本

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#!/bin/bash

  

echo &quot;Setting firewall . . . . start&quot;

  

#--------RULESET INIT----------#

iptables -F

iptables -X

iptables -P INPUT DROP

iptables -P OUTPUT ACCEPT

iptables -P FORWARD ACCEPT

iptables -A INPUT -s 127.0.0.1 -d 127.0.0.1 -j ACCEPT

#------------------------------#

iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp ! --syn -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

#------------------------------#

#zabbix

iptables -A INPUT -p tcp --destination-port 10050 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -p udp --destination-port 10051 -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -p tcp --destination-port 10050 -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -p udp --destination-port 10051 -j ACCEPT

#for web

iptables -A INPUT -p tcp --destination-port 21 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -p tcp --destination-port 80 -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -p tcp --destination-port 80 -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -p tcp --destination-port 21 -j ACCEPT

#for mysql

iptables -A INPUT -p tcp --destination-port 3306 -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -p tcp --destination-port 3306 -j ACCEPT

#for mail

iptables -A INPUT -p tcp --destination-port 25 -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -p tcp --destination-port 25 -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -p tcp --destination-port 110 -j ACCEPT

#for ssh

iptables -A INPUT -p tcp -s any/0 --destination-port 22 -j ACCEPT

iptables -N icmp_allowed

iptables -A icmp_allowed -p ICMP --icmp-type 11 -j ACCEPT

iptables -A icmp_allowed -p ICMP --icmp-type 8 -j ACCEPT

iptables -A icmp_allowed -p ICMP -j DROP

iptables -A OUTPUT -p icmp -j ACCEPT

iptables -A INPUT -p icmp -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -p tcp --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST RST -m limit --limit 1/s -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -p icmp --icmp-type echo-request -m limit --limit 1/s -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -p tcp --syn -m limit --limit 1/s -j ACCEPT

/etc/init.d/iptables save

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