iptables基礎知識詳解

iptables防火牆能夠用於建立過濾(filter)與NAT規則。全部Linux發行版都能使用iptables，所以理解如何配置 iptables將會幫助你更有效地管理Linux防火牆。若是你是第一次接觸iptables，你會以爲它很複雜，可是一旦你理解iptables的工 做原理，你會發現其實它很簡單。

首先介紹iptables的結構：iptables -> Tables -> Chains -> Rules. 簡單地講，tables由chains組成，而chains又由rules組成。以下圖所示。

圖: IPTables Table, Chain, and Rule Structure

1、iptables的表與鏈

iptables具備Filter, NAT, Mangle, Raw四種內建表：

1. Filter表

Filter表示iptables的默認表，所以若是你沒有自定義表，那麼就默認使用filter表，它具備如下三種內建鏈：

• INPUT鏈 – 處理來自外部的數據。
• OUTPUT鏈 – 處理向外發送的數據。
• FORWARD鏈 – 將數據轉發到本機的其餘網卡設備上。

2. NAT表

NAT表有三種內建鏈：

• PREROUTING鏈 – 處理剛到達本機並在路由轉發前的數據包。它會轉換數據包中的目標IP地址（destination ip address），一般用於DNAT(destination NAT)。
• POSTROUTING鏈 – 處理即將離開本機的數據包。它會轉換數據包中的源IP地址（source ip address），一般用於SNAT（source NAT）。
• OUTPUT鏈 – 處理本機產生的數據包。

3. Mangle表

Mangle表用於指定如何處理數據包。它能改變TCP頭中的QoS位。Mangle表具備5個內建鏈：

• PREROUTING
• OUTPUT
• FORWARD
• INPUT
• POSTROUTING

4. Raw表

Raw表用於處理異常，它具備2個內建鏈：

• PREROUTING chain
• OUTPUT chain

5.小結

下圖展現了iptables的三個內建表：

圖: IPTables 內建表

2、IPTABLES 規則(Rules)

牢記如下三點式理解iptables規則的關鍵：

• Rules包括一個條件和一個目標(target)
• 若是知足條件，就執行目標(target)中的規則或者特定值。
• 若是不知足條件，就判斷下一條Rules。

目標值（Target Values）

下面是你能夠在target裏指定的特殊值：

• ACCEPT – 容許防火牆接收數據包
• DROP – 防火牆丟棄包
• QUEUE – 防火牆將數據包移交到用戶空間
• RETURN – 防火牆中止執行當前鏈中的後續Rules，並返回到調用鏈(the calling chain)中。

若是你執行iptables –list你將看到防火牆上的可用規則。下例說明當前系統沒有定義防火牆，你能夠看到，它顯示了默認的filter表，以及表內默認的input鏈, forward鏈, output鏈。

# iptables -t filter –list
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination

查看mangle表：

# iptables -t mangle –list

查看NAT表：

# iptables -t nat –list

查看RAW表：

# iptables -t raw –list

!注意：若是不指定 -t選項，就只會顯示默認的 filter表。所以，如下兩種命令形式是一個意思：

# iptables -t filter –list
(or)
# iptables –list

如下例子代表在filter表的input鏈, forward鏈, output鏈中存在規則：

# iptables –list
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num        target                 prot    opt        source            destination
1    RH-Firewall-1-INPUT     all       —         0.0.0.0/0         0.0.0.0/0

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
num        target                 prot    opt        source            destination
1      RH-Firewall-1-INPUT   all        –      0.0.0.0/0           0.0.0.0/0

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
num  target    prot opt source              destination

Chain RH-Firewall-1-INPUT (2 references)
num  target    prot opt source              destination
1    ACCEPT    all  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
2    ACCEPT    icmp –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          icmp type 255
3    ACCEPT    esp  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
4    ACCEPT    ah  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0
5    ACCEPT    udp  –  0.0.0.0/0            224.0.0.251        udp dpt:5353
6    ACCEPT    udp  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          udp dpt:631
7    ACCEPT    tcp  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          tcp dpt:631
8    ACCEPT    all  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          state RELATED,ESTABLISHED
9    ACCEPT    tcp  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          state NEW tcp dpt:22
10  REJECT    all  –  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0          reject-with icmp-host-prohibited

以上輸出包含下列字段：

• num – 指定鏈中的規則編號
  target – 前面提到的target的特殊值
  prot – 協議：tcp, udp, icmp等
  source – 數據包的源IP地址
  destination – 數據包的目標IP地址

3、清空全部iptables規則

在配置iptables以前，你一般須要用iptables –list命令或者iptables-save命令查看有無現存規則，由於有時須要刪除現有的iptables規則：

iptables –flush
或者
iptables -F

這兩條命令是等效的。可是並不是執行後就萬事大吉了。你仍然須要檢查規則是否是真的清空了，由於有的linux發行版上這個命令不會清除NAT表中的規則，此時只能手動清除：

iptables -t NAT -F

4、永久生效

當你刪除、添加規則後，這些更改並不能永久生效，這些規則頗有可能在系統重啓後恢復原樣。爲了讓配置永久生效，根據平臺的不一樣，具體操做也不一樣。下面進行簡單介紹：

1.Ubuntu

首先，保存現有的規則：

iptables-save > /etc/iptables.rules

而後新建一個bash腳本，並保存到 /etc/network/if-pre-up.d/目錄下：

#!/bin/bash
iptables-restore < /etc/iptables.rules

這樣，每次系統重啓後iptables規則都會被自動加載。

！注意：不要嘗試在.bashrc或者.profile中執行以上命令，由於用戶一般不是root，並且這隻能在登陸時加載iptables規則。

2.CentOS, RedHat

# 保存iptables規則
service iptables save

# 重啓iptables服務
service iptables stop
service iptables start

查看當前規則：

cat  /etc/sysconfig/iptables

5、追加iptables規則

可使用iptables -A命令追加新規則，其中 -A表示 Append。所以， 新的規則將追加到鏈尾。

通常而言，最後一條規則用於丟棄(DROP)全部數據包。若是你已經有這樣的規則了，而且使用 -A參數添加新規則，那麼就是無用功。

1.語法

iptables -A chain firewall-rule

• -A chain – 指定要追加規則的鏈
• firewall-rule – 具體的規則參數

2.描述規則的基本參數

如下這些規則參數用於描述數據包的協議、源地址、目的地址、容許通過的網絡接口，以及如何處理這些數據包。這些描述是對規則的基本描述。

-p 協議（protocol）

• 指定規則的協議，如tcp, udp, icmp等，可使用all來指定全部協議。
• 若是不指定-p參數，則默認是all值。這並不明智，請老是明確指定協議名稱。
• 可使用協議名(如tcp)，或者是協議值（好比6表明tcp）來指定協議。映射關係請查看/etc/protocols
• 還可使用–protocol參數代替-p參數

-s 源地址（source）

• 指定數據包的源地址
• 參數可使IP地址、網絡地址、主機名
• 例如：-s 192.168.1.101指定IP地址
• 例如：-s 192.168.1.10/24指定網絡地址
• 若是不指定-s參數，就表明全部地址
• 還可使用–src或者–source

-d 目的地址（destination）

• 指定目的地址
• 參數和-s相同
• 還可使用–dst或者–destination

-j 執行目標（jump to target）

• -j表明」jump to target」
• -j指定了當與規則(Rule)匹配時如何處理數據包
• 可能的值是ACCEPT, DROP, QUEUE, RETURN
• 還能夠指定其餘鏈（Chain）做爲目標

-i 輸入接口（input interface）

• -i表明輸入接口(input interface)
• -i指定了要處理來自哪一個接口的數據包
• 這些數據包即將進入INPUT, FORWARD, PREROUTE鏈
• 例如：-i eth0指定了要處理經由eth0進入的數據包
• 若是不指定-i參數，那麼將處理進入全部接口的數據包
• 若是出現! -i eth0，那麼將處理全部經由eth0之外的接口進入的數據包
• 若是出現-i eth+，那麼將處理全部經由eth開頭的接口進入的數據包
• 還可使用–in-interface參數

-o 輸出（out interface）

• -o表明」output interface」
• -o指定了數據包由哪一個接口輸出
• 這些數據包即將進入FORWARD, OUTPUT, POSTROUTING鏈
• 若是不指定-o選項，那麼系統上的全部接口均可以做爲輸出接口
• 若是出現! -o eth0，那麼將從eth0之外的接口輸出
• 若是出現-i eth+，那麼將僅從eth開頭的接口輸出
• 還可使用–out-interface參數

3.描述規則的擴展參數

對規則有了一個基本描述以後，有時候咱們還但願指定端口、TCP標誌、ICMP類型等內容。

–sport 源端口（source port）針對 -p tcp 或者 -p udp

• 缺省狀況下，將匹配全部端口
• 能夠指定端口號或者端口名稱，例如」–sport 22″與」–sport ssh」。
• /etc/services文件描述了上述映射關係。
• 從性能上講，使用端口號更好
• 使用冒號能夠匹配端口範圍，如」–sport 22:100″
• 還可使用」–source-port」

–-dport 目的端口（destination port）針對-p tcp 或者 -p udp

• 參數和–sport相似
• 還可使用」–destination-port」

-–tcp-flags TCP標誌 針對-p tcp

• 能夠指定由逗號分隔的多個參數
• 有效值能夠是：SYN, ACK, FIN, RST, URG, PSH
• 可使用ALL或者NONE

-–icmp-type ICMP類型 針對-p icmp

• –icmp-type 0 表示Echo Reply
• –icmp-type 8 表示Echo

4.追加規則的完整實例：僅容許SSH服務

本例實現的規則將僅容許SSH數據包經過本地計算機，其餘一切鏈接（包括ping）都將被拒絕。

# 1.清空全部iptables規則
iptables -F

# 2.接收目標端口爲22的數據包
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 22 -j ACCEPT

# 3.拒絕全部其餘數據包
iptables -A INPUT -j DROP

6、更改默認策略

上例的例子僅對接收的數據包過濾，而對於要發送出去的數據包卻沒有任何限制。本節主要介紹如何更改鏈策略，以改變鏈的行爲。

1. 默認鏈策略

/!\警告：請勿在遠程鏈接的服務器、虛擬機上測試！

當咱們使用-L選項驗證當前規則是發現，全部的鏈旁邊都有 policy ACCEPT標註，這代表當前鏈的默認策略爲ACCEPT：

# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination
ACCEPT    tcp  –  anywhere            anywhere            tcp dpt:ssh
DROP      all  –  anywhere            anywhere

Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target    prot opt source              destination

這種狀況下，若是沒有明確添加DROP規則，那麼默認狀況下將採用ACCEPT策略進行過濾。除非：

a)爲以上三個鏈單獨添加DROP規則：

iptables -A INPUT -j DROP
iptables -A OUTPUT -j DROP
iptables -A FORWARD -j DROP

b)更改默認策略：

iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP

糟糕！！若是你嚴格按照上一節的例子配置了iptables，而且如今使用的是SSH進行鏈接的，那麼會話恐怕已經被迫終止了！

爲何呢？由於咱們已經把OUTPUT鏈策略更改成DROP了。此時雖然服務器能接收數據，可是沒法發送數據：

# iptables -L
Chain INPUT  (policy DROP)
target    prot opt source              destination
ACCEPT    tcp  –  anywhere            anywhere            tcp dpt:ssh
DROP      all  –  anywhere            anywhere

Chain FORWARD (policy DROP)
target    prot opt source              destination

Chain OUTPUT (policy DROP)
target    prot opt source              destination

7、配置應用程序規則

儘管5.4節已經介紹瞭如何初步限制除SSH之外的其餘鏈接，可是那是在鏈默認策略爲ACCEPT的狀況下實現的，而且沒有對輸出數據包進行限 制。本節在上一節基礎上，以SSH和HTTP所使用的端口爲例，教你們如何在默認鏈策略爲DROP的狀況下，進行防火牆設置。在這裏，咱們將引進一種新的 參數-m state，並檢查數據包的狀態字段。

1.SSH

# 1.容許接收遠程主機的SSH請求
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 22 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT

# 2.容許發送本地主機的SSH響應
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –sport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

• -m state: 啓用狀態匹配模塊（state matching module）
• –-state: 狀態匹配模塊的參數。當SSH客戶端第一個數據包到達服務器時，狀態字段爲NEW；創建鏈接後數據包的狀態字段都是ESTABLISHED
• –sport 22: sshd監聽22端口，同時也經過該端口和客戶端創建鏈接、傳送數據。所以對於SSH服務器而言，源端口就是22
• –dport 22: ssh客戶端程序能夠從本機的隨機端口與SSH服務器的22端口創建鏈接。所以對於SSH客戶端而言，目的端口就是22

若是服務器也須要使用SSH鏈接其餘遠程主機，則還須要增長如下配置：

# 1.送出的數據包目的端口爲22
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –dport 22 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT

# 2.接收的數據包源端口爲22
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –sport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

2.HTTP

HTTP的配置與SSH相似：

# 1.容許接收遠程主機的HTTP請求
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 80 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT

# 1.容許發送本地主機的HTTP響應
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –sport 80 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

3.完整的配置

# 1.刪除現有規則
iptables -F

# 2.配置默認鏈策略
iptables -P INPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
iptables -P OUTPUT DROP

# 3.容許遠程主機進行SSH鏈接
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 22 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –sport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

# 4.容許本地主機進行SSH鏈接
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –dport 22 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –sport 22 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

# 5.容許HTTP請求
iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp –dport 80 -m state –state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o eth0 -p tcp –sport 80 -m state –state ESTABLISHED -j ACCEPT

References

[1]  Linux Firewall Tutorial: IPTables Tables, Chains, Rules Fundamentals

[2]  IPTables Flush: Delete / Remove All Rules On RedHat and CentOS Linux

[3]  Linux IPTables: How to Add Firewall Rules (With Allow SSH Example)

[4]  Linux IPTables: Incoming and Outgoing Rule Examples (SSH and HTTP)

[5]  25 Most Frequently Used Linux IPTables Rules Examples

[6] man 8 iptables