1. 程式人生 > 其它 >防火牆基本原理

防火牆基本原理

iptables簡介

netfilter/iptables(簡稱為iptables)組成Linux平臺下的包過濾防火牆,與大多數的Linux軟體一樣,這個包過濾防火牆是免費的,它可以代替昂貴的商業防火牆解決方案,完成封包過濾、封包重定向和網路地址轉換(NAT)等功能。
但是,作為一款工作在網路層(OSI模型的二、三、四層)的包過濾防火牆,他只會檢測資料包的狀態,而不會檢查資料包的內容。

iptables基礎

規則(rules)其實就是網路管理員預定義的條件,規則一般的定義為“如果資料包頭符合這樣的條件,就這樣處理這個資料包”。規則儲存在核心空間的資訊 包過濾表中,這些規則分別指定了源地址、目的地址、傳輸協議(如TCP、UDP、ICMP)和服務型別(如HTTP、FTP和SMTP)等。當資料包與規 則匹配時,iptables就根據規則所定義的方法來處理這些資料包,如放行(accept)、拒絕(reject)和丟棄(drop)等。配置防火牆的 主要工作就是新增、修改和刪除這些規則

iptables和netfilter的關係:

這是第一個要說的地方,Iptables和netfilter的關係是一個很容易讓人搞不清的問題。很多的知道iptables卻不知道 netfilter。其實iptables只是Linux防火牆的管理工具而已,於/sbin/iptables。真正實現防火牆功能的是 netfilter,它是Linux核心中實現包過濾的內部結構.

iptables的規則表和鏈

表(tables)提供特定的功能,iptables內建了4個表,即filter表、nat表、mangle表和raw表,分別用於實現包過濾,網路地址轉換、包重構(修改)和資料跟蹤處理。

鏈(chains)是資料包傳播的路徑,每一條鏈其實就是眾多規則中的一個檢查清單,每一條鏈中可以有一 條或數條規則。當一個數據包到達一個鏈時,iptables就會從鏈中第一條規則開始檢查,看該資料包是否滿足規則所定義的條件。如果滿足,系統就會根據 該條規則所定義的方法處理該資料包;否則iptables將繼續檢查下一條規則,如果該資料包不符合鏈中任一條規則,iptables就會根據該鏈預先定 義的預設策略來處理資料包

規則表

1.filter表——三個鏈:INPUT、FORWARD、OUTPUT
作用:過濾資料包 核心模組:iptables_filter.
2.Nat表——三個鏈:PREROUTING、POSTROUTING、OUTPUT
作用:用於網路地址轉換(IP、埠) 核心模組:iptable_nat
3.Mangle表——五個鏈:PREROUTING、POSTROUTING、INPUT、OUTPUT、FORWARD
作用:修改資料包的服務型別、TTL、並且可以配置路由實現QOS核心模組:iptable_mangle(別看這個表這麼麻煩,咱們設定策略時幾乎都不會用到它)
4.Raw表——兩個鏈:OUTPUT、PREROUTING
作用:決定資料包是否被狀態跟蹤機制處理 核心模組:iptable_raw
(用的不多)

規則鏈

1.INPUT——進來的資料包應用此規則鏈中的策略
2.OUTPUT——外出的資料包應用此規則鏈中的策略
3.FORWARD——轉發資料包時應用此規則鏈中的策略
4.PREROUTING——對資料包作路由選擇前應用此鏈中的規則
(記住!所有的資料包進來的時侯都先由這個鏈處理)
5.POSTROUTING——對資料包作路由選擇後應用此鏈中的規則
(所有的資料包出來的時侯都先由這個鏈處理)

iptables傳輸資料包的過程

① 當一個數據包進入網絡卡時,它首先進入PREROUTING鏈,核心根據資料包目的IP判斷是否需要轉送出去。
② 如果資料包就是進入本機的,它就會沿著圖向下移動,到達INPUT鏈。資料包到了INPUT鏈後,任何程序都會收到它。本機上執行的程式可以傳送資料包,這些資料包會經過OUTPUT鏈,然後到達POSTROUTING鏈輸出。
③ 如果資料包是要轉發出去的,且核心允許轉發,資料包就會如圖所示向右移動,經過FORWARD鏈,然後到達POSTROUTING鏈輸出

規則表之間的優先順序

Raw——mangle——nat——filter

規則鏈之間的優先順序(分三種情況)

第一種情況:入站資料流向
從外界到達防火牆的資料包,先被PREROUTING規則鏈處理(是否修改資料包地址等),之後會進行路由選擇(判斷該資料包應該發往何處),如果資料包 的目標主機是防火牆本機(比如說Internet使用者訪問防火牆主機中的web伺服器的資料包),那麼核心將其傳給INPUT鏈進行處理(決定是否允許通 過等),通過以後再交給系統上層的應用程式(比如Apache伺服器)進行響應。

第二衝情況:轉發資料流向
來自外界的資料包到達防火牆後,首先被PREROUTING規則鏈處理,之後會進行路由選擇,如果資料包的目標地址是其它外部地址(比如區域網使用者通過網 關訪問QQ站點的資料包),則核心將其傳遞給FORWARD鏈進行處理(是否轉發或攔截),然後再交給POSTROUTING規則鏈(是否修改資料包的地 址等)進行處理。

第三種情況:出站資料流向
防火牆本機向外部地址傳送的資料包(比如在防火牆主機中測試公網DNS伺服器時),首先被OUTPUT規則鏈處理,之後進行路由選擇,然後傳遞給POSTROUTING規則鏈(是否修改資料包的地址等)進行處理

iptables匹配條件

  • 流入、流出介面(-i、-o:指定資料包在網絡卡中的流向) -i ens160
  • 來源、目的地址(-s、-d) -s 192.168.1.0/24 -d www.abc.com 可以是IP,也可以是域名
  • 協議型別:(-p:指定資料包的協議) -p tcp udp icmp (防火牆裡面一般的協議就只有這三種)
  • 來源、目的埠(--sport、--dport:指定埠)(iptables裡面實際上是用埠來區分使用者要訪問的服務和具體的應用,埠和協議是相互依存的,兩者必須同時存在,否則語法規則會出錯)
    --sport 1000 匹配埠是1000的資料包
    --sport 1000:3000 匹配口是1000-3000的資料包,包含1000和3000
    --sport :3000 匹配埠是3000以下的資料包,包含3000
    --sport 1000: 匹配埠是1000以上的資料包,包含1000

iptables的基本語法格式

iptables [-t 表名] 命令選項 [鏈名][條件匹配][-j 目標動作或跳轉]
說明:表名、鏈名用於指定 iptables命令所操作的表和鏈,命令選項用於指定管理iptables規則的方式(比如:插入、增加、刪除、檢視等;條件匹配用於指定對符合什麼樣 條件的資料包進行處理;目標動作或跳轉用於指定資料包的處理方式(比如允許通過、拒絕、丟棄、跳轉(Jump)給其它鏈處理。

iptables命令的管理控制選項

  • -A 在指定鏈的末尾新增(append)一條新的規則
  • -D 刪除(delete)指定鏈中的某一條規則,可以按規則序號和內容刪除
  • -I 在指定鏈中插入(insert)一條新的規則,預設在第一行新增
  • -R 修改、替換(replace)指定鏈中的某一條規則,可以按規則序號和內容替換
  • -L 列出(list)指定鏈中所有的規則進行檢視
  • -E 重新命名使用者定義的鏈,不改變鏈本身
  • -F 清空(flush)
  • -N 新建(new- chain)一條使用者自己定義的規則鏈
  • -X 刪除指定表中使用者自定義的規則鏈(delete- chain)
  • -P 設定指定鏈的預設策略(policy)
  • -Z 將所有表的所有鏈的位元組和資料包計數器清零
  • -n 使用數字形式(numeric)顯示輸出結果
  • -v 檢視規則表詳細資訊(verbose)的資訊
  • -x 在v的基礎上禁止自動單位換算
  • -V 檢視版本(version)
  • -h 獲取幫助(help)

防火牆處理資料包的四種方式

ACCEPT :允許資料包通過
DROP :直接丟棄資料包,不給任何迴應資訊
REJECT: 拒絕資料包通過,必要時會給資料傳送端一個響應的資訊。
LOG :在/var/log/messages檔案中記錄日誌資訊,然後將資料包傳遞給下一條規則