linux防火墙（一）

安全技术

入侵检测与管理系统IDS（Intrusion Detection Systems）：特点是不阻断任何网络访问，量化、定位来自内外网络的威胁情况，主要以提供报告和事后监督为主，提供有针对性的指导措施和安全决策依据。一般采用旁路部署方式。

入侵防御系统IPS（Intrusion Prevention System）：以透明模式工作，分析数据包的内容如：溢出攻击、拒绝服务攻击、木马、蠕虫、系统漏洞等进行准确的分析判断，在判定为攻击行为后立即予以阻断，主动而有效的保护网络的安全，一般采用在线部署方式。

防火墙（ FireWall ）：隔离功能，工作在网络或主机边缘，对进出网络或主机的数据包基于一定的规则检查，并在匹配某规则时由规则定义的行为进行处理的一组功能的组件，基本上的实现都是默认情况下关闭所有的通过型访问，只开放允许访问的策略。

防火墙的分类

防火墙的分类

（1）主机防火墙：服务范围为当前主机
    网络防火墙：服务范围为防火墙一侧的局域网
（2）硬件防火墙：在专用硬件级别实现部分功能的防火墙；另一个部分功能基于软件实现，如：Checkpoint，NetScreen
    软件防火墙：运行于通用硬件平台之上的防火墙的应用软件
（3）网络层防火墙：OSI模型下四层
    应用层防火墙/代理服务器：代理网关，OSI模型七层

网络层防火墙

包过滤防火墙
网络层对数据包进行选择，选择的依据是系统内设置的过滤逻辑，被称为访问控制列表（ACL），通过检查数据流中每个数据的源地址，目的地址，所用端口号和协议状态等因素，或他们的组合来确定是否允许该数据包通过
优点：对用户来说透明，处理速度快且易于维护
缺点：无法检查应用层数据，如病毒等

　

应用层防火墙

应用层防火墙/代理服务型防火墙（Proxy Service）
将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段
内外网用户的访问都是通过代理服务器上的“链接”来实现
优点：在应用层对数据进行检查，比较安全
缺点：增加防火墙的负载

　

现实生产环境中所使用的防火墙一般都是二者结合体

即先检查网络数据，通过之后再送到应用层去检查

iptables的基本认识

Netfilter组件

内核空间，集成在linux内核中
官网文档：https://netfilter.org/documentation/
扩展各种网络服务的结构化底层框架
内核中选取五个位置放了五个hook(勾子) function(INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、POSTROUTING)，而这五个hook function向用户开放，用户可以通过一个命令工具（iptables）向其写入规则
由信息过滤表（table）组成，包含控制IP包处理的规则集（rules），规则被分组放在链（chain）上

三种报文流向：

流入本机：PREROUTING --> INPUT-->用户空间进程
流出本机：用户空间进程 -->OUTPUT--> POSTROUTING
转发：PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING

访问HTTPD服务时，需要对HTTPD服务进行安全控制：要求只能让1号机器进行访问，而2机器不能访问？

最合理的设置位置就是在INPUT位置设置1机器允许访问，2机器进行拒绝，而如果设置在prerouting位置时，如果机器2需要穿过linux router去到达另一个主机就无法到达，此配置不合理，如果配置在OUTPUT位置时，就会使HTTPD服务无法访问右侧的主机。

防火墙工具

iptables

命令行工具，工作在用户空间
用来编写规则，写好的规则被送往netfilter，告诉内核如何去处理信息包

firewalld

CentOS 7 引入了新的前端管理工具

管理工具：

firewall-cmd 命令行
firewall-config 图形

iptables的组成

iptables由五个表和五个链以及一些规则组成

五个表table：filter、nat、mangle、raw、security

filter表：过滤规则表，根据预定义的规则过滤符合条件的数据包
nat表：network address translation 地址转换规则表
mangle：修改数据标记位规则表
raw：关闭NAT表上启用的连接跟踪机制，加快封包穿越防火墙速度
security：用于强制访问控制（MAC）网络规则，由Linux安全模块（如SELinux）实现
优先级由高到低的顺序为：security -->raw-->mangle-->nat-->filter

五个内置链chain

INPUT
OUTPUT
FORWARD
PREROUTING
POSTROUTING

　Netfilter表和链对应关系　

　

 在linux中查看表有几种类型的链，可以使用tab键补全查看链信息。

数据包过滤匹配流程

IPTABLES和路由

路由功能发生的时间点

报文进入本机后

      •判断目标主机是否为本机
            是：INPUT
            否：FORWARD

报文离开本机之前

•判断由哪个接口送往下一跳

内核中数据包的传输过程

内核中数据包的传输过程

当一个数据包进入网卡时，数据包首先进入PREROUTING链，内核根据数据包目的IP判断是否需要转送出去
如果数据包就是进入本机的，数据包就会沿着图向下移动，到达INPUT链。数据包到达INPUT链后，任何进程都会收到它。本机上运行的程序可以发送数据包，这些数据包经过OUTPUT链，然后到达POSTROUTING链输出
如果数据包是要转发出去的，且内核允许转发，数据包就会向右移动，经过FORWARD链，然后到达POSTROUTING链输出

iptables规则　

规则rule：根据规则的匹配条件尝试匹配报文，对匹配成功的报文根据规则定义的处理动作作出处理

匹配条件：默认为与条件，同时满足

基本匹配：IP，端口，TCP的Flags（SYN,ACK等）
扩展匹配：通过复杂高级功能匹配

处理动作：称为target，跳转目标

内建处理动作：ACCEPT,DROP,REJECT,SNAT,DNATMASQUERADE,MARK,LOG...
自定义处理动作：自定义chain，利用分类管理复杂情形

规则要添加在链上，才生效；添加在自定义上不会自动生效

链chain：
    内置链：每个内置链对应于一个钩子函数
    自定义链：用于对内置链进行扩展或补充，可实现更灵活的规则组织管理机制；只有Hook钩子调用自定义链时，才生效

iptables添加要点

iptables规则添加时考量点

 要实现哪种功能：判断添加在哪张表上
 报文流经的路径：判断添加在哪个链上
 报文的流向：判断源和目的
 匹配规则：业务需要

实验环境准备：

Centos7：

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld. service

Centos6：

service iptables stop
chkconfig iptables off

查看防火墙规则是否清干净？此时没有清干净，是因为有虚拟网卡存在导致（virbr0驱动存在，需要卸载）

[root@centos777~]#iptables -vnL   查看表所有链内容，还有其他部分信息
Chain INPUT (policy ACCEPT 1289 packets, 127K bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
    0     0 ACCEPT     udp  --  virbr0 *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            udp dpt:53
    0     0 ACCEPT     tcp  --  virbr0 *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:53
    0     0 ACCEPT     udp  --  virbr0 *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            udp dpt:67
    0     0 ACCEPT     tcp  --  virbr0 *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:67

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
    0     0 ACCEPT     all  --  *      virbr0  0.0.0.0/0            192.168.122.0/24     ctstate RELATED,ESTABLISHED
    0     0 ACCEPT     all  --  virbr0 *       192.168.122.0/24     0.0.0.0/0
    0     0 ACCEPT     all  --  virbr0 virbr0  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
    0     0 REJECT     all  --  *      virbr0  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
    0     0 REJECT     all  --  virbr0 *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 1018 packets, 103K bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
    0     0 ACCEPT     udp  --  *      virbr0  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            udp dpt:68
[root@centos777~]#ip a  可以看到有virbr0的虚拟网卡驱动
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:f4:9f:15 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.34.102/24 brd 192.168.34.255 scope global noprefixroute ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fef4:9f15/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
4: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:9d:62:0a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0
       valid_lft forever preferred_lft forever
5: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc pfifo_fast master virbr0 state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:9d:62:0a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

卸载虚拟网卡驱动，卸载完之后LINUX系统重新启动

[root@centos777~]#yum remove libvirt-daemon -y
[root@centos777~]#reboot

此时查看防火墙情况，已经全部清空。

iptables命令

man 8 iptables
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]

简单示例　　

Filter表中INPUT规则

规则格式：iptables [-t table] SUBCOMMAND chain [-m matchname [per-match-options]] -j targetname [per-target-options]

-t table：

 raw, mangle, nat, [filter]默认

SUBCOMMAND：

  1、链管理：

-N：new, 自定义一条新的规则链
-X：delete，删除自定义的空的规则链
-P：Policy，设置默认策略；对filter表中的链而言，其默认策略有：
ACCEPT：接受
DROP：丢弃
-E：重命名自定义链；引用计数不为0的自定义链不能够被重命名，也不能被删除

示例：

A主机：192.168.34.101

B主机：192.168.34.102

（1）在A主机设置防火墙功能，丢弃掉B主机的访问信息

[root@centos7]#iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.34.102 -j DROP

（2）在B主机pingA主机，此时无反应，可以怀疑是A主机配置规则问题

[root@centos777~]#ping 192.168.34.101
PING 192.168.34.101 (192.168.34.101) 56(84) bytes of data.

（3）在A主机开始进行抓包排错，可以看到只有B主机pingA主机的信息，没有A主机返回B主机的信息，说明是A主机的配置问题；如果B主机PING的时候A主机未收到，就是中间网络问题，可以判断问题出在哪里

[root@centos7network-scripts]#tcpdump -i ens33 -nn host 192.168.34.102    此时只可以看到只有B主机Ping到A主机的信息，没有A主机到B主机的信息，就可以怀疑是B主机设置规则问题
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
14:45:54.717118 IP 192.168.34.102 > 192.168.34.101: ICMP echo request, id 7494, seq 197, length 64
14:45:55.717241 IP 192.168.34.102 > 192.168.34.101: ICMP echo request, id 7494, seq 198, length 64
14:45:56.717162 IP 192.168.34.102 > 192.168.34.101: ICMP echo request, id 7494, seq 199, length 64
14:45:57.717258 IP 192.168.34.102 > 192.168.34.101: ICMP echo request, id 7494, seq 200, length 64
14:45:58.717378 IP 192.168.34.102 > 192.168.34.101: ICMP echo request, id 7494, seq 201, length 64

（4）已经排查出是A主机规则问题，没有返回给B主机内容，清空A主机的防火墙规则

[root@centos7network-scripts]#iptables -F

（5）此时B主机就可以ping通

[root@centos777~]#ping 192.168.34.101
PING 192.168.34.101 (192.168.34.101) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.34.101: icmp_seq=721 ttl=64 time=0.721 ms
64 bytes from 192.168.34.101: icmp_seq=722 ttl=64 time=0.429 ms
64 bytes from 192.168.34.101: icmp_seq=723 ttl=64 time=0.477 ms
64 bytes from 192.168.34.101: icmp_seq=724 ttl=64 time=0.630 ms
64 bytes from 192.168.34.101: icmp_seq=725 ttl=64 time=0.424 ms

2、查看：

-L：list, 列出指定鏈上的所有规则，本选项须置后
-n：numberic，以数字格式显示地址和端口号
-v：verbose，详细信息
-vv 更详细
-x：exactly，显示计数器结果的精确值,而非单位转换后的易读值
--line-numbers：显示规则的序号

常用组合：

-vnL
-vvnxL --line-numbers
-S selected,以iptables-save 命令格式显示链上规则

3、规则管理：

-A：append，追加
-I：insert, 插入，要指明插入至的规则编号，默认为第一条
-D：delete，删除
(1) 指明规则序号
(2) 指明规则本身
-R：replace，替换指定链上的指定规则编号
-F：flush，清空指定的规则链
-Z：zero，置零

iptables的每条规则都有两个计数器

(1) 匹配到的报文的个数

(2) 匹配到的所有报文的大小之和

chain：PREROUTING，INPUT，FORWARD，OUTPUT，POSTROUTING

示例：

（1）定义三条防火墙规则

[root@centos7~]#iptables -A INPUT -s 192.168.34.102 -j REJECT
[root@centos7~]#iptables -A INPUT -s 192.168.34.100 -j REJECT
[root@centos7~]#iptables -A INPUT -s 192.168.34.103 -j REJECT

（2）删除第一条规则

[root@centos7~]#iptables -vnL --line-numbers  查看防火墙规则全部信息
Chain INPUT (policy ACCEPT 76 packets, 5484 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
1        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.102       0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
2        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.100       0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
3        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.103       0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 49 packets, 5340 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
[root@centos7~]#iptables -D  INPUT  1   删除第一条规则
[root@centos7~]#iptables -vnL --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 5 packets, 356 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
1        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.100       0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
2        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.103       0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 4 packets, 416 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination   

（3）插入一个防火墙规则，默认插入到第一条规则上

[root@centos7~]#iptables -I INPUT -s 192.168.34.105 -j REJECT
[root@centos7~]#iptables -vnL --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 50 packets, 3648 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination
1 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.105 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable   192.168.34.105禁止的规则在第一条
2 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.100 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable
3 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.103 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 34 packets, 3040 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination

（4）追加一条防火墙规则，默认加在最后一条

[root@centos7~]#iptables -A INPUT -s 192.168.34.8 -j REJECT
[root@centos7~]#iptables -vnL --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 53 packets, 4044 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
1        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.105       0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
2        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.100       0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
3        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.103       0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable
4        0     0 REJECT     all  --  *      *       192.168.34.8         0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 38 packets, 3512 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination

  插入到指定的编号，默认的编号1会自动下调，将访问频次高的放前面，此项比较重要，如果192.168.34.0/24网段被拒绝，就无法远程连接，加上此选项：windows远程就能连接

[root@centos7~]#iptables -I INPUT 1 -s 192.168.34.1 -j ACCEPT

替换之前写错指定编号的内容，可以重新写

[root@centos7~]#iptables -R INPUT 2 -s 192.168.34.8 -j REJECT

　清空计数规则

[root@centos7~]#iptables -Z INPUT

匹配条件

基本：通用的，PARAMETERS
扩展：需加载模块，MATCH EXTENTIONS

1、基本匹配条件：无需加载模块，由iptables/netfilter自行提供

[!] -s, --source address[/mask][,...]：源IP地址或范围
[!] -d, --destination address[/mask][,...]：目标IP地址或范围
[!] -p, --protocol protocol：指定协议，可使用数字如0（all）
protocol: tcp, udp, icmp, icmpv6, udplite,esp, ah, sctp, mh or“all“

参看：/etc/protocols

[!] -i, --in-interface name：报文流入的接口；只能应用于数据报文流入环节，只应用于INPUT、FORWARD、PREROUTING链
[!] -o, --out-interface name：报文流出的接口；只能应用于数据报文流出的环节，只应用于FORWARD、OUTPUT、POSTROUTING链

示例：

（1）一次可以插入两条规则

[root@centos7~]#iptables -I INPUT 3 -s 192.168.34.8,192.168.34.45 -j REJECT  插入了一个编号的规则，实际显示的是两个规则
[root@centos7~]#iptables -vnL --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 59 packets, 4232 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination
1 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.105 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable
2 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.100 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable
3 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.45 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable  显示3和4规则
4 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.8 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable
5 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.103 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable
6 0 0 REJECT all -- * * 192.168.34.8 0.0.0.0/0 reject-with icmp-port-unreachable

Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 39 packets, 3748 bytes)
num pkts bytes target prot opt in out source destination

（2）全部拒绝访问规则，允许规则内的IP地址访问，生产中可以将不是公司内部的IP地址全部进行拒绝访问，只允许指定的IP地址和lo回环网卡的IP地址访问即可。

[root@centos7~]#iptables -A INPUT -s 192.168.34.1 -j ACCEPT  加入本地windows系统的IP地址，否则无法远程连接
[root@centos7~]#iptables -A INPUT -s 192.168.34.102 -j ACCEPT
[root@centos7~]#iptables -A INPUT -s 192.168.34.101 -j ACCEPT
[root@centos777~]#iptables -A INPUT -j REJECT           拒绝所有的IP地址访问，只有在规则内的IP地址才能访问
[root@centos777~]#iptables -I INPUT 5 -s 192.168.34.102,127.0.0.1 -j ACCEPT  可以允许192.168.34.102和回环网卡访问
[root@centos777~]#iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT    加上回环网卡IP地址，需要自己连接上，避免自己无法连接

查看规则信息

[root@centos7~]#iptables -vnL --line-numbers
Chain INPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
num   pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination
1      277 20776 ACCEPT     all  --  *      *       192.168.34.1         0.0.0.0/0
2        0     0 ACCEPT     all  --  lo     *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
3        1    67 ACCEPT     all  --  *      *       192.168.34.102       0.0.0.0/0
4        1    67 ACCEPT     all  --  *      *       192.168.34.101       0.0.0.0/0
5        0     0 REJECT     all  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

（3）清除OUTPUT规则

[root@centos777~]#iptables -F OUTPUT