防火墙的简介

防火墙是指设置在不同网络或网络安全域之间的一系列部件的组合，它能增强机构内部网络的安全性。它通过访问控制机制，确定哪些内部服务允许外部访问，以及允许哪些外部请求可以访问内部服务。它可以根据网络传输的类型决定 IP 包是否可以传进或传出内部网。

防火墙通过审查经过的每一个数据包，判断它是否有相匹配的过滤规则，根据规则的先后顺序进行一一比较，直到满足其中的一条规则为止，然后依据控制机制做出相应的动作。如果都不满足，则将数据包丢弃，从而保护网络的安全。

防火墙可以被认为是这样一对机制：一种机制是拦阻传输流通行，另一种机制是允许传输流通过。一些防火墙偏重拦阻传输流的通行，而另一些防火墙则偏重允许传输流通过。

通过使用防火墙可以实现以下功能：可以保护易受攻击的服务；控制内外网之间网络系统的访问；集中管理内网的安全性，降低管理成本；提高网络的保密性和私有性；记录网络的使用状态，为安全规划和网络维护提供依据。

 

防火墙的分类

防火墙技术根据防范的方式和侧重点的不同而分为很多种类型，但总体来讲可分为包过滤防火墙和代理服务器两种类型。

 

 

防火墙的工作原理

1．包过滤防火墙工作原理

 

2．代理服务型防火墙工作原理
代理服务型防火墙是在应用层上实现防火墙功能的。它能提供部分与传输有关的状态，能完全提供与应用相关的状态和部分传输的信息，它还能处理和管理信息。

 

iptables简介

netfilter/iptables（简称为iptables）组成 Linux 平台下的包过滤防火墙，与大多数的Linux 软件一样，这个包过滤防火墙是免费的，它可以代替昂贵的商业防火墙解决方案，完成封包过滤、封包重定向和网络地址转换（NAT）等功能。

 

iptables基础

规则（rules）其实就是网络管理员预定义的条件，规则一般的定义为“如果数据包头符合这样的条件，就这样处理这个数据包”。规则存储在内核空间的信息包过滤表中，这些规则分别指定了源地址、目的地址、传输协议（如TCP、UDP、ICMP）和服务类型（如HTTP、FTP和SMTP）等。当数据包与规则匹配时，iptables就根据规则所定义的方法来处理这些数据包，如放行（accept）、拒绝（reject）和丢弃（drop）等。配置防火墙的主要工作就是添加、修改和删除这些规则。

链（chains）是数据包传播的路径，每一条链其实就是众多规则中的一个检查清单，每一条链中可以有一条或数条规则。当一个数据包到达一个链时，iptables就会从链中第一条规则开始检查，看该数据包是否满足规则所定义的条件。如果满足，系统就会根据该条规则所定义的方法处理该数据包；否则iptables将继续检查下一条规则，如果该数据包不符合链中任一条规则，iptables就会根据该链预先定义的默认策略来处理数据包。
表（tables）提供特定的功能，iptables内置了4个表，即filter表、nat表、mangle表和raw表，分别用于实现包过滤，网络地址转换、包重构(修改)和数据跟踪处理。

iptables传输数据包的过程
① 当一个数据包进入网卡时，它首先进入PREROUTING链，内核根据数据包目的IP判断是否需要转送出去。

② 如果数据包就是进入本机的，它就会沿着图向下移动，到达INPUT链。数据包到了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，这些数据包会经过OUTPUT链，然后到达POSTROUTING链输出。

③ 如果数据包是要转发出去的，且内核允许转发，数据包就会如图所示向右移动，经过FORWARD链，然后到达POSTROUTING链输出。

iptables命令格式

iptables的命令格式较为复杂，一般的格式如下：
iptables [-t table] 命令 [chain] [rules] [-j target]

table——指定表明

命令——对链的操作命令

chain——链名

rules——规则

target——动作如何进行

1．表选项
表选项用于指定命令应用于哪个iptables内置表，iptables内置包括filter表、nat表、mangle表和raw表。

2．命令选项iptables命令格式
-P或--policy <链名>：定义默认策略
-L或--list <链名>：查看iptables规则列表
-A或—append <链名>：在规则列表的最后增加1条规则
-I或--insert <链名>：在指定的位置插入1条规则
-D或--delete <链名>：从规则列表中删除1条规则
-R或--replace <链名>：替换规则列表中的某条规则
-F或--flush <链名>：删除表中所有规则
-Z或--zero <链名>：将表中数据包计数器和流量计数器归零

3．匹配选项
-i或--in-interface <网络接口名>：指定数据包从哪个网络接口进入，如ppp0、eth0和eth1等
-o或--out-interface <网络接口名>：指定数据包从哪块网络接口输出，如ppp0、eth0和eth1等
-p或---proto协议类型 < 协议类型>：指定数据包匹配的协议，如TCP、UDP和ICMP等
-s或--source <源地址或子网>：指定数据包匹配的源地址
--sport <源端口号>：指定数据包匹配的源端口号，可以使用“起始端口号:结束端口号”的格式指定一个范围的端口
-d或--destination <目标地址或子网>：指定数据包匹配的目标地址
--dport目标端口号：指定数据包匹配的目标端口号，可以使用“起始端口号:结束端口号”的格式指定一个范围的端口

4．动作选项
ACCEPT：接受数据包
DROP：丢弃数据包
REDIRECT：与DROP基本一样，区别在于它除了阻塞包之外， 还向发送者返回错误信息。
SNAT：源地址转换，即改变数据包的源地址
DNAT：目标地址转换，即改变数据包的目的地址
MASQUERADE： IP伪装，即是常说的NAT技术，MASQUERADE只能用于ADSL等拨号上网的IP伪装，也就是主机的IP是由ISP分配动态的；如果主机的IP地址是静态固定的，就要使用SNAT
LOG：日志功能，将符合规则的数据包的相关信息记录在日志中，以便管理员的分析和排错

iptables命令格式：

iptables过滤条件：

 

iptables的语法

1．定义默认策略
当数据包不符合链中任一条规则时，iptables将根据该链预先定义的默认策略来处理数据包，默认策略的定义格式如下。

 

iptables [-t表名] <-P> <链名> <动作> 参数说明如下。

[-t表名]：指默认策略将应用于哪个表，可以使用filter、nat和mangle，如果没有指定使用哪个表，iptables就默认使用filter表。
<-P>：定义默认策略。
<链名>：指默认策略将应用于哪个链，可以使用INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、OUTPUT和POSTROUTING。
<动作>：处理数据包的动作，可以使用ACCEPT（接受数据包）和DROP（丢弃数据包）。

2．查看iptables规则
查看iptables规则的命令格式为：
iptables [-t表名] <-L> [链名]

参数说明如下。
[-t表名]：指查看哪个表的规则列表，表名用可以使用filter、nat和mangle，如果没有指定使用哪个表，iptables就默认查看filter表的规则列表。
<-L>：查看指定表和指定链的规则列表。
[链名]：指查看指定表中哪个链的规则列表，可以使用INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、OUTPUT和POSTROUTING，如果不指明哪个链，则将查看某个表中所有链的规则列表。

3．增加、插入、删除和替换规则
相关规则定义的格式为：
iptables [-t表名] <-A | I | D | R> 链名 [规则编号] [-i | o 网卡名称] [-p 协议类型] [-s 源IP地址 | 源子网] [--sport 源端口号] [-d目标IP地址 | 目标子网] [--dport目标端口号] <-j动作>

参数说明如下。
[-t表名]：定义默认策略将应用于哪个表，可以使用filter、nat和mangle，如果没有指定使用哪个表，iptables就默认使用filter表。
-A：新增加一条规则，该规则将会增加到规则列表的最后一行，该参数不能使用规则编号。
-I：插入一条规则，原本该位置上的规则将会往后顺序移动，如果没有指定规则编号，则在第一条规则前插入。
-D：从规则列表中删除一条规则，可以输入完整规则，或直接指定规则编号加以删除。
-R：替换某条规则，规则被替换并不会改变顺序，必须要指定替换的规则编号。
<链名>：指定查看指定表中哪个链的规则列表，可以使用INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、OUTPUT和POSTROUTING。
[规则编号]：规则编号用于插入、删除和替换规则时用，编号是按照规则列表的顺序排列，规则列表中第一条规则的编号为1。
[-i | o 网卡名称]：i是指定数据包从哪块网卡进入，o是指定数据包从哪块网卡输出。网卡名称可以使用ppp0、eth0和eth1等。
[-p 协议类型]：可以指定规则应用的协议，包含TCP、UDP和ICMP等。
[-s 源IP地址 | 源子网]：源主机的IP地址或子网地址。
[--sport 源端口号]：数据包的IP的源端口号。
[-d目标IP地址 | 目标子网]：目标主机的IP地址或子网地址。
[--dport目标端口号]：数据包的IP的目标端口号。
<-j动作>：处理数据包的动作，各个动作的详细说明可以参考前面的说明。

4．清除规则和计数器
在新建规则时，往往需要清除原有的、旧的规则，以免它们影响新设定的规则。如果规则比较多，一条条删除就会十分麻烦， 这时可以使用iptables提供的清除规则参数达到快速删除所有的规则的目的。

定义参数的格式为：
iptables [-t表名] <-F | Z>

参数说明如下。
[-t表名]：指定默认策略将应用于哪个表，可以使用filter、nat和mangle，如果没有指定使用哪个表，iptables就默认使用filter表。
-F：删除指定表中所有规则。
-Z：将指定表中的数据包计数器和流量计数器归零。

 

iptables实例

禁止客户机访问不健康网站

 

【例1】添加iptables规则禁止用户访问域名为www.sexy.com的网站。
iptables -I FORWARD -d www.sexy.com -j DROP

【例2】添加iptables规则禁止用户访问IP地址为20.20.20.20的网站。
iptables -I FORWARD -d 20.20.20.20 -j DROP

禁止某些客户机上网
【例1】添加iptables规则禁止IP地址为192.168.1.X的客户机上网。
iptables -I FORWARD -s 192.168.1.X -j DROP

【例2】添加iptables规则禁止192.168.1.0子网里所有的客户机上网。
iptables -I FORWARD -s 192.168.1.0/24 -j DROP

禁止客户机访问某些服务
【例1】禁止192.168.1.0子网里所有的客户机使用FTP协议下载。
iptables -I FORWARD -s 192.168.1.0/24 -p tcp --dport 21 -j DROP

【例2】禁止192.168.1.0子网里所有的客户机使用Telnet协议连接远程计算机。
iptables -I FORWARD -s 192.168.1.0/24 -p tcp --dport 23 -j DROP

强制访问指定的站点
【例】强制所有的客户机访问192.168.1.x这台Web服务器。
iptables -t nat -I PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.1.x:80

禁止使用ICMP协议
【例】禁止Internet上的计算机通过ICMP协议ping到NAT服务器的ppp0接口，但允许内网的客户机通过ICMP协议ping的计算机。
iptables -I INPUT -i ppp0 -p icmp -j DROP

发布内部网络服务器
【例1】发布内网10.0.0.3主机的Web服务，Internet用户通过访问防火墙的IP地址即可访问该主机的Web服务。
iptables -t nat -I PREROUTING -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 10.0.0.3:80
 

【例2】发布内网10.0.0.3主机的终端服务（使用的是TCP协议的3389端口），Internet用户通过访问防火墙的IP地址访问该机的终端服务。
iptables -t nat -I PREROUTING -p tcp --dport 3389 -j DNAT --to-destination 10.0.0.3:3389