iptables
目录
1 Firewall：隔离工具
1.1 Packets Filter Firewall
工作于主机或网络的边缘，对经由的报文根据预先定义的规则（匹配条件）进行检测，对于能够被规则匹配到的报文实行某预定义的处理机制的一套组件
硬件防火墙：在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
软件防火墙：应用软件处理逻辑运行于通用硬件平台之上的防火墙
主机防火墙：服务范围为当前主机
网络防火墙：服务范围为防火墙后的局域网
2 iptables/netfilter
2.1 netfilter
防火墙框架
framework位于内核空间
2.1 iptables
命令行工具程序，位于用户空间；规则管理工具
3 netfilter
3.1 hooks function
prerouting
input
forward
output
postrouting
4 iptables
4.1 CHAINS：<钩子>
PREROUTING
INPUT
FORWARD
OUTPUT
POSTROUTING
5 报文流向
到本机某进程的报文：
PREROUTING --> INPUT
由本机转发的报文：
PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING
由本机的某进程发出报文：
OUTPUT --> POSTROUTING
6 tables
6.1 filter
过滤，防火墙
6.2 nat
network address translation，网络地址转换
6.3 mangle
拆解报文，做出修改，并重新封装
6.4 raw
关闭nat表上启用的连接追踪机制
6.5 优先级次序（由高而低）
raw --> mangle --> nat --> filter
6.6 功能<-->钩子
raw：PREROUTING，OUTPUT
mangle：PREROUTING，INPUT，FORWARD，OUTPUT，POSTROUTING
nat：PREROUTING，INPUT，OUTPUT，POSTROUTING
filter：INPUT，FORWARD，OUTPUT
7 iptables规则的组成部分
7.1 匹配条件
网络层首部：Source IP, Destination IP
传输层首部：Source Port, Destination Port
扩展检查机制：
7.2 处理动作：target
ACCEPT，DROP，REJECT ...
8 安装：
8.1 netfilter
位于内核中的tcp/ip协议栈报文处理框架
8.2 iptables
CentOS 5/6：iptables命令编写规则，是netfilter功能的前端表现
# iptables -t filter -F
# service iptables save
CentOS 7：firewalld，firewall-cmd, firewall-config
# systemctl disable firewalld
8.3 程序包：
iptables， iptstate
9 iptables命令
9.1 规则
根据指定的匹配条件来尝试匹配每个流经此处的报文，一旦匹配成功，则由规则后面指定的处理动作进行处理
9.2 匹配条件
基本匹配条件：源地址，目标地址，传输层协议
扩展匹配条件：需要借助于扩展模块进行指定的匹配条件
隐式扩展：已经在基本匹配条件中指明的协议相关的扩展
显式扩展：隐式扩展之外的其它扩展匹配条件
9.3 处理动作
基本动作：ACCEPT，DROP，...
扩展动作：需要借助于扩展模块进行，但无须显式指定，仅需指明动作
9.4 添加规则时需要考量的问题
(1) 报文流经的位置：用于判断将规则添加至哪个链
(2) 实现的功能：用于判断将规则添加至哪个表
(3) 报文的方向：用于判断哪个为“源”，哪个为“目标”
(4) 匹配条件：用于编写能够正确匹配目标报文的规则
10 iptabls命令的使用格式
10.1 规则管理格式
iptables [-t able] COMMAND chain cretieria [-m -m matchname [per-match-options]] [-j targetname [per-target-options]]
-t table：指明要管理的表；不指定，默认为filter；
11 COMMANDS
链管理
-P：iptables [-t table] -P chain target，定义链的默认策略；其target一般可使用ACCEPT或DROP
-N：iptables [-t table] -N chain，自定义规则链；仅在默认链通过某规则进行调用方可生效；因此，每个自定义链都有其引用记数
-X：iptables [-t table] -X [chain]，删除自定义的空的引用计数为0的链
-F：iptables [-t table] -F [chain [rulenum]] [options...]，清空指定的链，或删除指定链上的规则
-E：iptables [-t table] -E old-chain-name new-chain-name，重命名自定义的引用计数为0的链
-Z：iptables [-t table] -Z [chain [rulenum]] [options...]，清空指定表/规则的计数器的计数
规则
-A：append, iptables [-t table] -A chain rule-specification，追加规则到指定的链尾部
-I：insert, iptables [-t table] -I chain [rulenum] rule-specification，插入规则到指定的链中的指定位置，默认为链首
-D：delete，iptables [-t table] -D chain rule-specification或iptables [-t table] -D chain rulenum，删除指定的链上的指定规则
-R：replace，iptables [-t table] -R chain rulenum rule-specification，将指定的链上的指定规则替换为新的规则
查看
-L：list, iptables [-t table] -L [chain [rulenum]] [options...]
-n：数字格式
-v：verbose，详细格式信息
-vv, -vvv
--line-numbers：显示链上的规则的编号
-x：exactly，显示计数器的精确值
-S：--list-rules [chain]
Print all rules in the selected chain.
直接查看定义的iptables命令语句
计数器
每条规则以及链的默认策略分别有各自的两个计数器
(1) 匹配到的报文的个数：pkts
(2) 匹配到的所有报文的大小之积：bytes
匹配条件
基本匹配条件
扩展匹配条件
隐式扩展
显式扩展
注意：多重条件之间的隐含逻辑为“与”操作
基本匹配条件：
[!] -s, --source address[/mask][,...]：检查报文中的源IP地址是否符合此处指定的地址或地址范围
[!] -d, --destination address[/mask][,...]：检查报文中的目标IP地址是否符合此处指定的地址或地址范围
[!] -p, --protocol protocol：检查报文中传输层的协议类型，支持tcp, udp, udplite, icmp, icmpv6,esp, ah, sctp, mh，或者 "all"
[!] -i, --in-interface name：检查报文进入本机时的接口是否符合本处指定的接口；INPUT, FORWARD and PREROUTING
[!] -o, --out-interface name：检查报文即将离开本机时经由的接口是否符合本处指定的接口；FORWARD, OUTPUT and POSTROUTING
-m, --match match：显式指明要使用的扩展模块
-j, --jump target：跳转目标
扩展匹配条件：
隐式扩展：不用-m选项明确给出要使用的扩展机制的扩展；此处主要指使用-p {tcp|udp|icmp}给定协议后可直接对给定的协议所进行的扩展
-p tcp：可直接使用tcp协议对应的扩展选项
[!] --source-port,--sport port[:port]：匹配报文中的传输层的源端口；可给出多个连接的端口
[!] --destination-port,--dport port[:port]：匹配报文中的传输层的目标端口；可给出多个连接的端口
[!] --tcp-flags mask comp
SYN，ACK，FIN，RST，URG，PSH
mask：要检查的标志位列表，以逗号分隔，例如SYN,ACK,FIN,RST
comp：mask给定的众标志位中，其值必须为1的标志位列表，余下的必须为0
--tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST SYN
[!] --syn：相当于--tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST SYN
iptables -A INPUT -s 10.1.0.0/16 -d 10.1.43.1 -p tcp -dport 21:23 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -s 10.1.43.1 -d 10.1.0.0/16 -p tcp -sport 21:23 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 10.1.0.0/16 -d 10.1.43.1 -p tcp -dport 80 --syn -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -s 10.1.43.1 -d 10.1.0.0/16 -p tcp -sport 80 -j ACCEPT
-p udp：可直接使用udp协议对应的扩展选项；
[!] --source-port,--sport port[:port]：匹配报文中的传输层的源端口；可给出多个连接的端口
[!] --destination-port,--dport port[:port]：匹配报文中的传输层的目标端口；可给出多个连接的端口
-p icmp：可直接使用icmp协议对应的扩展选项；
[!] --icmp-type {type[/code]|typename}
--icmp-type 0/0：匹配对ping请求的响应报文
--icmp-type 8/0：匹配ping请求报文
iptables -A INPUT -s 10.1.0.0/16 -d 10.1.43.1 -p icmp --icmp-type 8 -j ACCEPT
显式扩展
必须使用-m选项给出matchname的扩展，而且有些扩展都还存在专用选项
1、multiport
以离散或连续的方式定义的多端口匹配条件； Up to 15 ports can be specified.
[!] --source-ports,--sports port[,port|,port:port]...：指定多个源端口；
[!] --destination-ports,--dports port[,port|,port:port]...：指定多个目标端口
[!] --ports port[,port|,port:port]...：匹配此处指定的源或目标端口
iptables -A INPUT -s 10.1.0.0/16 -d 10.1.43.1 -p tcp -m multiport --dports 21:23,80 -j ACCEPT
iptables -A ONUTPUT -s 10.1.43.1 -d 1-0.1.0.0/16 -p tcp -m multiport --sports 21:23,80 -j ACCEPT
2、iprange
以连续的ip地址范围指明多地址匹配条件
[!] --src-range from[-to] ：源IP
[!] --dst-range from[-to] ：目的IP
iptables -A INPUT -m iprange --src-range 10.1.143.0-10.1.143.100 -d 10.1.43.1 -p tcp 80 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -s 10.1.43.1 -m iprange --dst-range 10.1.143.0-10.1.143.100 -p tcp 80 -j ACCEPT
3、string
对报文中的应用层数据做字符串匹配检测
[!] --string pattern
[!] --hex-string pattern
--algo {bm|kmp}：字符串匹配检查算法；
--from offset
--to offset
iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 80 -m string --string "sex" -j DROP
4、time
根据报文到达的时间与指定的时间范围进行匹配度检测
--datestart YYYY[-MM[-DD[Thh[:mm[:ss]]]]]
--datestop YYYY[-MM[-DD[Thh[:mm[:ss]]]]]
--timestart hh:mm[:ss]
--timestop hh:mm[:ss]
[!] --monthdays day[,day...]
[!] --weekdays day[,day...]
iptables -A INPUT -d 10.1.43.1 -p tcp -dport 23 -m time --timestart 08:00:01 --timestop 18:00:01 --weekdays 1,2,3,4,5 -j ACCEPT
5、connlimit
根据每客户端IP做并发连接数限制，即限制单IP可同时发起连接请求
--connlimit-upto n：连接数小于等于阈值；<CentOS 6无此选项>
--connlimit-above n：连接数超出阈值；
iptables -I INPUT -d 10.1.0.6 -p tcp --dport 22 -m connlimit --connlimit-above 2 -j REJECT
6、limit
基于收发报文的速率进行匹配
--limit rate[/second|/minute|/hour|/day]
--limit-burst number
iptables -A INPUT -d 10.1.0.6 -p icmp --icmp-type 8 -m limit --limit-burst 3 --limit 20/minute -j ACCEPT
7、state
状态检测：连接追踪机制（conntrack）
NEW：新连接
ESTABLISHED：已建立的连接
RELATED：相关联的连接
INVALID：无法识别的连接
UNTRACKED：未被追踪连接
- 相关的内核模块：
nf_conntrack
nf_conntrack_ipv4
nf_conntrack_ftp
追踪到的连接：/proc/net/nf_conntrack文件中
能追踪的最大连接数量定义在：/proc/sys/net/nf_conntrack_max
建议调整至足够大
不同的协议的连接追踪时长
/proc/sys/net/netfilter/
[!] --state state
如何开放被动模式的ftp服务
(1) 装载追踪ftp协议的模块；
# modprobe nf_conntrack_ftp
(2) 放行入站命令连接
# iptables -A INPUT -d SERVER_IP -p tcp --dport 21 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
(3) 放行入站数据连接
# iptables -A INPUT -d SERVER_IP -p tcp -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
(4) 放行出站的ESTABLISHED连接
# iptabls -A OUTPUT -s SERVER_IP -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
处理动作（跳转目标）
-j tagetname [per-target-options]
简单target：
ACCEPT，DROP
扩展target：
REJECT：
--reject-with type
icmp-net-unreachable, icmp-host-unreachable, icmp-port-unreachable, icmp-proto-unreach‐able, icmp-net-prohibited, icmp-host-prohibited, or icmp-admin-prohibited，默认为icmp-port-unreachable；
LOG：
Turn on kernel logging of matching packets.
--log-level level：日记级别
--log-prefix prefix：日志信息的前导信息
12 保存和载入规则
保存：iptables-save > /PATH/TO/SOME_RULE_FILE
重载：iptables-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，但不予提交
注意：重载文件中的规则，会清除已有规则
12.1 CentOS 6
保存规则：service iptables save
保存规则于/etc/sysconfig/iptables，保存操作会清除文件中原有的内容；
重载规则：server iptables restart
默认重载/etc/sysconfig/iptables文件中的规则
脚本配置文件：/etc/sysconfig/iptables-config
用于指明要装载的模块
12.2 CentOS 7开机自动生效规则
(1) firewalld服务；
(2) shell脚本，直接记录iptables命令
(3) 自定义unit file或init script
13 规则优化的思路
(1) 优先放行双方向状态为ESTABLISHED的报文
(2) 服务于不同类别的功能的规则，匹配到报文可能性更大的放前面
(3) 服务于同一类别的功能的规则，匹配条件较为严格的放前面
(4) 设置默认策略：白名单机制
(a) 可使用iptables -P设定默认策略
(b) 建议在规则链的最后定义规则做为默认策略
14 iptables/netfilter网络防火墙
- 添加规则于FORWARD链，注意几个问题：
(1) 请求和响应报文均会经由FORWARD链，要注意规则的方向性；
第一条：iptables -I FORWARD -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
(2) 如果可以启用conntrack机制，注意网关主机所能够追踪的连接数的最大数量要符合需要
iptables -I FORWARD -s 192.168.22.0/24 -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD 2 -d 192.168.22.0/24 -p tcp -sport 80 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD -m state --state ESTABLISHED,RELATES -j ACCEPT
iptables -I FORWARD 3 -s 192.168.22.0/24 -p udp -m multiport --dport 137,138 -m state --state NEW -j ACCEPT
15 NAT
源地址转换：SNAT，POSTROUTING
静态转换
动态转换
目标地址转换：DNAT，PREROUTING
PAT：Port Address Translation
15.1 target:<以下都是target>
SNAT：
This target is only valid in the nat table, in the POSTROUTING and INPUT chains, and user-defined chains which are only called from those chains.
--to-source [ipaddr[-ipaddr]]
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.22.0/24 -j SNAT --to-source 10.1.43.1
MASQUERADE：
This target is only valid in the nat table, in the POSTROUTING chain. It should only be used with dynamically assigned IP (dialup) connections: if you have a static IP address, you should use the SNAT target.
动态地址转换
DNAT:
This target is only valid in the nat table, in the PREROUTING and OUTPUT chains, and user-defined chains which are only called from those chains.
--to-destination [ipaddr[-ipaddr]][:port[-port]]
iptables -t nat -A PREROUTING -d 10.1.43.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.22.2
iptables -t nat -A PREROUTING -d 10.1.43.1 -p tcp --dport 22 -j DNAT --to-destination 192.168.22.2
iptables -t nat -A PREROUTING -d 10.1.43.1 -p tcp --dport 22022 -j DNAT --to-destination 192.168.22.2:22
REDIRECT:
This target is only valid in the nat table, in the PREROUTING and OUTPUT chains, and user-defined chains which are only called from those chains.
--to-ports port[-port]
iptables -t nat -A PERROUTING -d 192.168.22.2 -p tcp 80 -j REDIRECT --to-ports 8080
RETURN：返回
注意：NAT可以和filter功能结合使用，来实现对地址的转换，以及对特定用户的某些行为进行拒绝
16 自定义链：
iptables -N CHIAR-NAME
iptables -A CHIAR-NAME ..... <语法同INPUT表>
16.1 引用自定义链：
iptables -I FORWARD -d 192.1.68.22.0/24 -p tcp --dport 80 -j CHIAR-NAME
后记
基于状态放行telnet, ftp, ssh, http, samba, icmp等服务
(1) 对本机的ping请求每分钟不得超出20个
(2) 每客户端对本机的ssh的并发连接数不得超过3个
(3) 本机的telnet服务仅允许工作时间内访问
[root@node1 ~]# vim iptables.sh
iptables -A INPUT -d 10.1.41.5 -p tcp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -d 10.1.41.5 -p udp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -d 10.1.41.5 -p tcp -m multiport --dports 21:23,80,139,445 -m state --state NEW -j ACCEPT
iptables -A INPUT -d 10.1.41.5 -p tcp -m state --state RELATED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -d 10.1.41.5 -p udp --dport 137:138 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -d 10.1.41.5 -j DROP
iptables -A OUTPUT -d 10.1.41.5 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -d 10.1.41.5 -j DROP
iptables -I INPUT 3 -d 10.1.41.5 -p tcp --dport 22 -m connlimit --connlimit-above 3 -j DROP
iptables -I INPUT 3 -d 10.1.41.5 -p icmp -m limit --limit 20/minute -j ACCEPT
iptables -I INPUT 4 -d 10.1.41.5 -p tcp --dport 23 -m time --timestart 08:00:01 --timestop 18:00:01 #此处未完结
--weekday 1,2,3,4,5 -j ACCEPT
[root@node1 ~]# iptables -F
[root@node1 ~]# bash iptables.sh
[root@node1 ~]# iptables-save /etc/sysconfig/iptables