iptables防火墙配置

iptables 是 Linux 系统中的一个强大且灵活的命令行工具，用于配置和管理网络防火墙。通过 iptables，用户可以定义复杂的规则来控制进出系统的数据包流量。以下是 iptables 的基本配置和使用指南。

一、iptables 基本概念

1. 表（Tables）

   • 描述：iptables 使用多个表来分类不同类型的规则，每个表包含多个链（Chains）。
   • 主要表：
     • filter：默认表，用于过滤数据包。
     • nat：用于网络地址转换（NAT）。
     • mangle：用于修改数据包。
     • raw：用于配置数据包的状态跟踪。

2. 链（Chains）

   • 描述：链是规则的集合，每个链包含一系列的规则。
   • 主要链：
     • INPUT：处理所有进入本地系统的数据包。
     • OUTPUT：处理所有本地系统发出的数据包。
     • FORWARD：处理所有转发的数据包。
     • PREROUTING：在数据包路由前处理。
     • POSTROUTING：在数据包路由后处理。

3. 规则（Rules）

   • 描述：每条规则定义了条件和相应的动作，当数据包匹配条件时，执行相应的动作。
   • 主要动作：
     • ACCEPT：接受数据包。
     • DROP：丢弃数据包。
     • REJECT：拒绝数据包并发送响应信息。
     • LOG：记录数据包日志。

二、基本命令

1. 查看当前规则

   sudo iptables -L
   sudo iptables -L -t nat
   

2. 添加规则

   sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
   

3. 删除规则

   sudo iptables -D INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
   

4. 插入规则

   sudo iptables -I INPUT 1 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
   

5. 保存规则

   sudo iptables-save > /etc/iptables/rules.v4
   

6. 加载规则

   sudo iptables-restore < /etc/iptables/rules.v4
   

三、基本配置示例

1. 允许特定端口（如SSH）的入站流量

   sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
   

2. 允许本地回环接口的流量

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

3. 允许已建立的连接和相关流量

   sudo iptables -A INPUT -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
   

4. 拒绝所有其他入站流量

   sudo iptables -A INPUT -j DROP
   

5. 允许HTTP和HTTPS流量

   sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
   sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 443 -j ACCEPT
   

6. 配置NAT规则进行端口转发

   sudo iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 8080 -j DNAT --to-destination 192.168.1.100:80
   sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -j MASQUERADE
   

四、高级配置示例

1. 限制SSH登录尝试（防止暴力破解）

   sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -m state --state NEW -m recent --set
   sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -m state --state NEW -m recent --update --seconds 60 --hitcount 5 -j DROP
   

2. 记录丢弃的数据包

   sudo iptables -A INPUT -j LOG --log-prefix "iptables: "
   sudo iptables -A INPUT -j DROP
   

3. 允许特定IP地址的访问

   sudo iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.1.100 --dport 22 -j ACCEPT
   

4. 限制每秒钟的ICMP请求数量

   sudo iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-request -m limit --limit 1/second -j ACCEPT
   sudo iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-request -j DROP
   

五、持久化配置

为了在系统重启后保留 iptables 规则，需要将其持久化。以下是几种常见的方法：

1. 使用iptables-save和iptables-restore

   sudo iptables-save > /etc/iptables/rules.v4
   sudo iptables-restore < /etc/iptables/rules.v4
   

2. 使用iptables-persistent（Debian/Ubuntu）

   sudo apt-get install iptables-persistent
   sudo netfilter-persistent save
   sudo netfilter-persistent reload
   

3. 使用systemd服务（CentOS/RHEL）

   sudo systemctl enable iptables
   sudo service iptables save
   

六、管理工具

1. ufw（Uncomplicated Firewall）

   • 描述：ufw 是一个简化 iptables 配置的工具，适用于大多数用户。
   • 基本用法：

     sudo ufw enable
     sudo ufw allow ssh
     sudo ufw deny 22/tcp
     sudo ufw status
     

2. firewalld

   • 描述：firewalld 提供动态管理 iptables 规则的工具和服务。
   • 基本用法：

     sudo systemctl start firewalld
     sudo firewall-cmd --add-service=http --permanent
     sudo firewall-cmd --reload
     sudo firewall-cmd --list-all
     

总结

iptables 是一个功能强大且灵活的防火墙工具，通过定义和管理规则，可以有效地控制和保护网络流量。了解并掌握 iptables 的基本概念、命令和配置示例，可以帮助管理员在多种网络环境下构建安全的防火墙策略。对于更简化的管理，可以考虑使用 ufw 或 firewalld 等工具。

Netfilter框架

Netfilter是Linux内核中的一个框架，用于实现网络数据包过滤、网络地址转换（NAT）和数据包的修改。它为防火墙、NAT和其他网络数据包处理提供了基础设施。Netfilter与iptables一起工作，通过定义规则来控制网络流量的行为。

一、Netfilter框架的组成

1. 钩子点（Hooks）

   • 描述：Netfilter框架在数据包处理路径上提供了五个钩子点，允许模块在这些点上注册回调函数来处理数据包。
   • 主要钩子点：
     • NF_INET_PRE_ROUTING：数据包进入网络栈时最先到达的钩子点，用于预处理。
     • NF_INET_LOCAL_IN：数据包在路由决策之后，确定是本地接收的数据包。
     • NF_INET_FORWARD：数据包被转发之前。
     • NF_INET_LOCAL_OUT：数据包从本地主机发出之前。
     • NF_INET_POST_ROUTING：数据包离开网络栈之前，用于后期处理。

2. 表（Tables）

   • 描述：Netfilter使用表来组织规则集，每个表用于不同的网络操作。
   • 主要表：
     • filter：用于过滤数据包，包含常用的INPUT、OUTPUT和FORWARD链。
     • nat：用于网络地址转换，包含PREROUTING、OUTPUT和POSTROUTING链。
     • mangle：用于修改数据包，包含所有五个链。
     • raw：用于数据包处理的前期阶段，主要用于状态跟踪。

3. 链（Chains）

   • 描述：链是按顺序排列的规则集，用于决定如何处理数据包。每个表包含多个链，每个链可以包含多个规则。
   • 主要链：
     • INPUT：处理进入本地系统的数据包。
     • OUTPUT：处理本地系统发出的数据包。
     • FORWARD：处理通过本地系统转发的数据包。
     • PREROUTING：在数据包路由决策之前处理。
     • POSTROUTING：在数据包离开网络栈之前处理。

4. 规则（Rules）

   • 描述：规则定义了特定条件和相应的操作。当数据包匹配规则的条件时，执行相应的操作。
   • 主要操作：
     • ACCEPT：接受数据包。
     • DROP：丢弃数据包。
     • REJECT：拒绝数据包并发送ICMP响应。
     • SNAT：源地址转换。
     • DNAT：目的地址转换。
     • LOG：记录数据包日志。

二、Netfilter工作原理

1. 数据包流动

   • 当数据包到达网络接口时，它会依次经过Netfilter的五个钩子点。这些钩子点分别处理数据包的不同阶段，并根据定义的规则决定如何处理数据包。

2. 钩子函数

   • 在每个钩子点，Netfilter会调用已注册的钩子函数。钩子函数可以对数据包进行过滤、修改、转发或记录日志。

3. 规则匹配

   • 每个钩子点上的钩子函数会依次检查数据包是否匹配某个规则。如果匹配，执行相应的操作，并可能终止进一步的规则检查。

4. 状态跟踪

   • Netfilter框架还提供了状态跟踪功能，能够根据连接状态（如新建、已建立、相关等）来过滤数据包，提高防火墙规则的灵活性和准确性。

三、Netfilter与iptables的关系

• Netfilter：提供了数据包过滤、修改和NAT的核心框架，以及钩子点、表、链和规则的基础设施。
• iptables：用户空间工具，提供了配置和管理Netfilter规则的命令行接口。管理员通过iptables定义规则，并将这些规则传递给Netfilter框架。

四、Netfilter框架的使用示例

1. 允许特定端口（如SSH）的入站流量

   sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
   

2. 配置NAT规则进行端口转发

   sudo iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 8080 -j DNAT --to-destination 192.168.1.100:80
   sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -j MASQUERADE
   

3. 记录丢弃的数据包

   sudo iptables -A INPUT -j LOG --log-prefix "iptables: "
   sudo iptables -A INPUT -j DROP
   

4. 限制每秒钟的ICMP请求数量

   sudo iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-request -m limit --limit 1/second -j ACCEPT
   sudo iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-request -j DROP
   

五、Netfilter模块

Netfilter框架支持各种模块，这些模块扩展了Netfilter的功能，使其能够处理更复杂的网络操作。例如：

1. conntrack模块

   • 描述：用于状态跟踪，能够跟踪每个连接的状态（如新建、已建立、相关）。
   • 用法：

     sudo iptables -A INPUT -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
     

2. LOG模块

   • 描述：用于记录数据包日志，帮助管理员进行网络诊断和分析。
   • 用法：

     sudo iptables -A INPUT -j LOG --log-prefix "iptables: "
     

3. NAT模块

   • 描述：用于网络地址转换，支持SNAT、DNAT和MASQUERADE操作。
   • 用法：

     sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE
     

六、Netfilter框架的高级特性

1. 连接跟踪

   • 描述：Netfilter可以跟踪网络连接的状态，允许基于连接状态的过滤和处理。
   • 示例：

     sudo iptables -A INPUT -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
     

2. 状态同步

   • 描述：在多台防火墙设备上同步连接状态，确保高可用性和负载均衡。
   • 工具：使用conntrackd工具进行状态同步。

3. 扩展模块

   • 描述：Netfilter支持各种扩展模块，增强数据包处理能力，如IPset、u32等。
   • 示例：使用IPset模块创建和管理IP地址集合，提高规则匹配效率。

总结

Netfilter框架是Linux内核中强大且灵活的网络数据包处理框架，通过钩子点、表、链和规则的组合，实现复杂的网络过滤、地址转换和数据包修改功能。用户可以通过iptables命令行工具配置和管理Netfilter规则，从而构建灵活、高效的网络防火墙策略。了解和掌握Netfilter框架的工作原理和使用方法，可以帮助网络管理员有效地保护和管理网络安全。