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Linux系统安全之iptables防火墙

一、安全技术与防火墙

1、安全技术

  • 入侵检测系统（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，主要以提供报警和事后监督为主，提供有针对性的指导措施和安全决策依据,类 似于监控系统一般采用旁路部署（默默的看着你）方式。
  • 入侵防御系统（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。（必经之路）
  • 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,会将希望外网访问的主机放在DMZ (demilitarized zone)网络中.
  • 防水墙 广泛意义上的防水墙：防水墙（Waterwall），与防火墙相对，是一种防止内部信息泄漏的安全产品。 网络、外设接口、存储介质和打印机构成信息泄漏的全部途径。防水墙针对这四种泄密途径，在事前、事 中、事后进行全面防护。其与防病毒产品、外部安全产品一起构成完整的网络安全体系。

2、防火墙的分类

按保护范围划分：

  • 主机防火墙：服务范围为当前一台主机
  • 网络防火墙：服务范围为防火墙一侧的局域网

按实现方式划分：

  • 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：华为， 山石hillstone,天融信，启明星辰，绿盟，深信服, PaloAlto , fortinet, Cisco, Checkpoint， NetScreen(Juniper2004年40亿美元收购)等
  • 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，Windows 防火墙 ISA --> Forefront

按网络协议划分：

  • 网络层防火墙：OSI模型下四层，又称为包过滤防火墙

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

  • 应用层防火墙/代理服务器：proxy 代理网关，OSI模型七层

应用层防火墙

应用层防火墙/代理服务型防火墙，也称为代理服务器（Proxy Server)

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

提示：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

二、iptables防火墙基本介绍

1、iptables的组成概述

Linux 的防火墙体系主要工作在网络层，针对 TCP/IP 数据包实施过滤和限制，属于典型的包过滤防火墙（或称为网络层防火墙）。Linux 系统的防火墙体系基于内核编码实现， 具有非常稳定的性能和高效率，也因此获得广泛的应用。

netfilter/iptables：IP 信息包过滤系统，它实际上由两个组件 netfilter 和 iptables 组成。 主要工作在网络层，针对IP数据包，体现在对包内的IP地址、端口等信息的处理。

1.2 netfilter/iptables关系：

** netfilter：**

  • 位于Linux内核中的包过滤功能体系
  • 称为Linux防火墙的“内核态”（内核空间）
  • 是内核的一部分，由一些数据包过滤表组成，这些表包含内核用来控制数据包过滤处理的规则集。

** iptables ：**

  • 通常位于 **/sbin/iptables **目录下。
  • 用来管理防火墙规则的工具称为Linux防火墙的“用户态”，又称为“用户空间”
  • 是一种用来管理Linux防火墙的命令程序，它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易，
  • netfilter/iptables后期简称为iptables。iptables是基于内核的防火墙，其中内置了raw、mangle、 nat和filter四个规则表。
  • 表中所有规则配置后，立即生效，不需要重启服务。

2、iptables防火墙默认规则表、链结构

iptables由五个表table和五个链chain以及一些规则组成：

数据包到达防火墙时，规则表之间的优先顺序: raw > mangle > nat > filter

2.1 iptables的四表五链

2.1.1 四表：table：filter、nat、mangle、raw、(seurity)
  • filter：过滤规则表，根据预定义的规则过滤符合条件的数据包,默认表
  • nat：network address translation 地址转换规则表
  • mangle：修改数据标记位规则表
  • raw：关闭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 (了解)

优先级由高到低的顺序为：

security -->raw-->mangle-->nat-->filter

2.1.2 五链
  • INPUT链: 处理入站数据包，匹配目标IP为本机的数据包。
  • OUTPUT链: 处理出站数据包，一般不在此链上做配置。
  • FORWARD链: 处理转发数据包，匹配流经本机的数据包。
  • PREROUTING链: 在进行路由选择前处理数据包，用来修改目的地址，用来做DNAT。相当于把内网服务器的IP和端口映射到路由器的外网IP和端口上。
  • POSTROUTING链: 在进行路由选择后处理数据包，用来修改源地址，用来做SNAT。相当于内网通过路由器NAT转换功能实现内网主机通过一个公网IP地址上网。
2.1.3 总结
  • 规则表的作用:容纳各种规则链; 表的划分依据：防火墙规则的作用相似
  • 规则链的作用:容纳各种防火墙规则;规则的作用：对数据包进行过滤或处理 ;链的分类依据：处理数据包的不同时机
  • 总结:表里有链，链里有规则

2.2 内核中数据包的传输过程

  1. 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
  2. 如果数据包是进入本机的，数据包就会沿着图向上移动，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
  3. 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
2.2.1 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
2.2.2 规则链内的匹配顺序
  • 自上向下按顺序依次进行检查，找到相匹配的规则即停 止 （LoG策略例外， 表示记录相关日志）
  • 若在该链内找不到相匹配的规则，则按该链的默认策略处理（未修改的状况下，默认策略为允许）

三、iptables的配置

1、iptables的安装

CentOS7默认使用firewalld防火墙，没有安装iptables,若想使用iptables防火墙。必须先关闭firewalld防火墙，再安装iptables

systemctl stop firewalld. service                关闭firewalld防火墙
systemctl disable firewalld. service            取消firewalld防火墙开机自启动
yum -y install iptables iptables-services        安装iptables和iptables-services
systemctl start iptables.service                启动iptables-services

2、配置方式

iptables防火墙的配置方法:
1、使用iptables命令行。
2、使用system-config-firewall centso7不能使用 centos 6可以使用

3、iptables的基本语法

iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]

注意事项：

不指定表名时，默认指filter表

不指定链名时，默认指表内的所有链

除非设置链的默认策略，否则必须指定匹配条件

选项、链名、控制类型使用大写字母，其余均为小写

常用控制类型：
控制类型作用ACCEPT允许数据包通过(默认)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，会给数据发送端一个响应信息SNAT修改数据包的源地址DNAT修改数据包的目的地址MASQUERADE伪装成一个非固定公网IP地址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。LOG只是一种辅助动作，并没有真正处理数据包
常用管理选项：
管理选项作用-A在指定链的末尾追加(--append)一条新的规则-I在指定链的开头插入(--insert)一条新的规则，未指定序号时默认作为第一条规则-R修改、替换(--replace) 指定链中的某一条规则，可指定规则序号或具体内容-P设置指定链的默认策略(--policy)-D删除(--delete) 指定链中的某一条规则，可指定规则序号或具体内容-F清空(--flush)指定链中的所有规则，若未指定链名，则清空表中的所有链-L列出(--list) 指定链中所有的规则，若未指定链名，则列出表中的所有链-n使用数字形式(--numeric) 显示输出结果，如显示IP地址而不是主机名-v显示详细信息，包括每条规则的匹配包数量和匹配字节数--line-numbers查看规则时，显示规则的序号-N新加自定义链-X清空自定义链的规则，不影响其他链 iptables -X-Z清空链的计数器（匹配到的数据包的大小和总和）iptables -Z-S看链的所有规则或者某个链的规则/某个具体规则后面跟编号

四、添加、查看、删除规则

1.查看(fliter)表中的所有链 iptables -L

iptables -L 
#不指定表名默认查看filter表

#使用数字形式(fliter)表所有链 查看输出结果 iptables -nL
iptables -L -n
#分开写 L与n不分前后顺序
或
iptables -nL
#合起来 n必须在L前

2. 清空表中所有链 iptables -t filter -F

iptables -F 
#没有指定表名 默认删除filter表；没有指定链 默认清空所有链

3. 加新的防火墙规则

添加新的防火墙规则时，使用管理选项“-A”、“-I”，

’前者用来追加规则，后者用来插入规则。

在指定链的末尾追加一条新的规则 -A；

在指定链的开头插入一条新的规则，未指定序号时默认作为第一条规则 -I

3.1 不允许其他主机ping本机，给响应信息REJECT,ping使用协议为icmp

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
#不允许其他主机ping本机,给响应信息REJECT，ping所使用的协议为icmp
iptables -nL 
#使用数字形式(fliter)表所有链

换另一台虚拟机ping本机验证：

3.2 不允许其他主机ping本机,不给响应信息 DROP， ping所使用的协议为icmp

iptables -F     
#清空所有链
iptables -nL    
#验证查看
iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j DROP
#不允许其他主机ping本机,不给响应信息DROP，ping所使用的协议为icmp

3.3 重复添加同一条规则，查看规则序号

iptables -nL --line-numbers
#查看规则序号
 
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
#在filter表中添加一条放通tcp22号端口的规则 并在第二个规则前添加此新规则

4.删除规则

4.1 按行号删除

iptables -D INPUT 2
#删除第二行规则

4.2 按照内容删除

按照内容删除规则时，相同内容会删除最小行号

iptables -D INPUT -p icmp -j DROP
#将含有icmp协议使用DROP类型的规则删除

注意:
1.若规则列表中有多条相同的规则时，按内容匹配只删除的序号最小的一条
2.按号码匹配删除时，确保规则号码小于等于已有规则数，否则报错
3.按内容匹配删数时，确保规则存在，否则报错

5. 设置默认策略

iptables 的各条链中，默认策略是规则匹配的最后一个环节——当找不到任何一条能够匹配数据包的规则时，则执行默认策略。默认策略的控制类型为 ACCEPT（允许）、DROP（丢弃）两种。

例如，执行以下操作可以将 filter 表中 FORWARD 链的默认策略设为丢弃， OUTPUT 链的默认策略设为允许。
iptables [-t表名] -P <链名> <控制类型>
iptables -P INPUT DROP #输入后没显示 清除所有规则之后生效，因为下面只剩下DROP 添加远程端口22

iptables -P FORWARD DROP
#--般在生产环境中设置网络型防火墙、主机型防火墙时都要设置默认规则为DROP，并设置白名单

##################################################
拒绝所有前 先将 22 端口 放开
##################################################

[root@localhost ~]# iptables -t filter -P FORWARD DROP

[root@localhost ~]# iptables -P OUTPUT ACCEPT


#需要注意的是，当使用管理选项“-F”清空链时，默认策略不受影响。因此若要修改默认 策略，必须通过管理选项“-P”重新进行设置。另外，默认策略并不参与链内规则的顺序编排， 因此在其他规则之前或之后设置并无区别。

五、规则的匹配条件

1.通用匹配

直接使用，不依赖于其他条件或扩展，包括网络协议、IP地址、网络接口等条件。

  • 协议匹配: -p协议名
  • 地址匹配: -s 源地址、-d目的地址 #可以是IP、网段、域名、空(任何地址)
  • 接口匹配: -i入站网卡、-o出站网卡
iptables -A INPUT -s 192.168.79.220 -j DROP
#不允许192.168.79.220 ping通本机

2.隐含匹配

要求以特定的协议匹配作为前提，包括端口、TCP标记、ICMP类型等条件。

2.1 端口匹配： --sport 源端口、--dport 目的端口

端口匹配: --sport 源端口、--dport 目的端口 #可以是个别端口、端口范围

–sport 1000 匹配源端 口是1000的数据包
–sport 1000:3000 匹配源端 口是1000-3000的数据包
–sport : 3000 匹配源端 口是3000及以下的数据包
–sport 1000: 匹配源端 口是1000及以上的数据包

注意∶ --sport 和 --dport 必须配合 -p <协议类型> 使用

iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
iptables-I FORWARD -d 192.168.80.0/24 -p tcp --dport 24500:24600 -j DROP

2.2 TCP标记匹配: --tcp-flags

TCP标记：SYN,RST,ACK,SYN

[root@localhost ~]#iptables -I INPUT -i ens33 -p tcp --tcp-flags FIN,RST,ACK SYN -j ACCEPT
#丢弃SYN请求包，放行其他包

2.3 ICMP类型匹配

类型匹配: --icmp-type ICMP类型 #可以是字符串、数字代码

  • "Echo- Request" (代码为8)表示请求
  • "Echo- Reply" (代码为0)表示回复
  • "Dest ination-Unreachable" (代码为3)表示目标不可达
  • 关于其它可用的ICMP协议类型，可以执行“iptables -p icmp -h”命令，查看帮助信息
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP    
#禁止其它主机ping本机
 
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT 
#允许本机ping其它主机
 
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT     
#当本机ping不通其它主机时 提示目标不可达

#此时其它主机需要配置关于icmp协议的控制类型为REJECT
[root@localhost ~]#iptables -A INPUT -p icmp -j REJECT

3.显示匹配

要求以“-m扩展模块”的形式明确指出类型，包括多端口、MAC地址、IP范围、数据包状态等条件

3.1 多端口匹配

以离散方式定义多端口匹配，最多指定15个端口

  • -m multiport --sport 源端口列表
  • -m multiport --dport 目的端口列表
iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -i ACCEPT 
#允许访问tcp的80，22，21，20，53端口
#指定多个目标端口，用逗号隔开
 
iptables -A INPUT -p udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
#允许访问udp的53端口

[root@localhost ~]#iptables -A INPUT  -s 192.168.91.101 -p tcp -m multiport --dports 22,80,3306 -j REJECT 
#阻止 ip地址来自192.168.91.101  访问当前机器 的tcp  80  8080端口

3.2 IP范围匹配

指明连续的（但一般不是整个网络）ip地址范围

  • [!] --src-range from[-to] 源IP地址范围
  • [!] --dst-range from[-to] 目标IP地址范围
iptables -A FORWARD -p udp -m iprange --src-range 192.168.52.100-192.168.52.200 -j DROP
# 禁止转发源地址位于192.168.52.100——192.168.52.200的udp数据包

3.3 MAC地址匹配

mac 模块可以指明源MAC地址,，适用于：PREROUTING, FORWARD，INPUT chains

格式：-m mac --mac -source MAC地址

iptables -A FORWARD -m mac --mac-source xx:xx:xx:xx:xx:xx -j DROP
禁止来自某MAC地址的数据包通过本机转发

3.4 状态匹配

格式：-m state --state 连接状态

状态类型：

  • NEW：新发出请求；连接追踪信息库中不存在此连接的相关信息条目，因此，将其识别为第一次发出的请求
  • ESTABLISHED：NEW状态之后，连接追踪信息库中为其建立的条目失效之前期间内所进行的通信状态
  • RELATED：新发起的但与已有连接相关联的连接，如：ftp协议中的数据连接与命令连接之间的关系
  • INVALID：无效的连接，如flag标记不正确
  • UNTRACKED：未进行追踪的连接，如：raw表中关闭追踪
iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -P udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -P tcp -m state --state ESTABLISHED, RELATED -j ACCEPT
#对进来的包的状态进行检测。已经建立tcp连接的包以及该连接相关的包允许通过简j单来说就是只允许所有自己发出去的包进来

六、规则优化与实践

  1. 安全放行所有入站和出站的状态为ESTABLISHED状态连接,建议放在第一条，效率更高
  2. 谨慎放行入站的新请求
  3. 有特殊目的限制访问功能，要在放行规则之前加以拒绝
  4. 同类规则（访问同一应用，比如：http ），匹配范围小的放在前面，用于特殊处理
  5. 不同类的规则（访问不同应用，一个是http，另一个是mysql ），匹配范围大的放在前面，效率更高
  6. 应该将那些可由一条规则能够描述的多个规则合并为一条,减少规则数量,提高检查效率
  7. 设置默认策略，建议白名单（只放行特定连接）A:iptables -P，不建议，容易出现“自杀现象”B:规则的最后定义规则做为默认策略，推荐使用，放在最后一条
标签： linux 运维
本文转载自: https://blog.csdn.net/weixin_58376680/article/details/135972243
版权归原作者 小艺要秃头 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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