linux 防火墙

防火墙分类

        按保护范围划分

                主机防火墙：服务服务为当前一台主机

                网络防火墙：服务服务为防火墙一侧的局域网

        按实现方式分类划分

                硬件防火墙：在专用硬件级别实现部分功能的防火墙；另一部分基于软件的实现

                        如：华为，山石hillstone,天融信，启明星辰，绿盟，深信服，PaloAlto，fortinet，Cisco，Checkpoint，NetScreen（2004年Juniper40亿美金收购）等

                软件防火墙：运行于通用硬件平台之上的防火墙应用软件，Windows防火墙ISA-->Forefront

        按网络协议划分

                网络层防火墙：OSI模型下四层，又称为包过滤防火墙

                应用层防火墙/代理服务器：proxy代理网关，OSI模型七层

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包过滤防火墙

网络层对数据包进行选择，选择的依据是系统内设置的过滤逻辑，被称为访问控制列表（ACL），通过检查数据流中每个数据的源地址，目的地址，所用端口号和协议状态等因素，或他们的组合来确定是否 允许该数据包通过

优点：对用户来说透明，处理速度快且易于维护

缺点：无法检查应用层数据，如病毒等

应用层防火墙

应用层防火墙/代理服务型防火墙，也称为代理服务器（Proxy Server)

将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段

内外网用户的访问都是通过代理服务器上的“链接”来实现优点：在应用层对数据进行检查，比较安全

缺点：增加防火墙的负载

提示：现实生产环境中所使用的防火墙一般都是二者结合体，即先检查网络数据，通过之后再送到应用 层去检查

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linux防火墙

        Netfilter

        Linux防火墙是由Netfilter组件提供的，Netfilter工作在内核空间，集成在linux内核中

        Netfilter 是Linux 2.4.x之后新一代的Linux防火墙机制，是linux内核的一个子系统。Netfilter采用模块化设计，具有良好的可扩充性，提供扩展各种网络服务的结构化底层框架。Netfilter与IP协议栈是无缝契合，并允许对数据报进行过滤、地址转换、处理等操作

        Netfilter官网文档：https://netfilter.org/documentation/

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netfilter 中五个勾子函数和报文流向

        Netfilter在内核中选取五个位置放了五个hook(勾子) function(INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、POSTROUTING)，而这五个hook function向用户开放，用户可以通过一个命令工具（iptables）向其写入规则。由信息过滤表（table）组成，包含控制IP包处理的规则集（rules），规则被分组放在链（chain）上

提示：从 Linux kernel 4.2 版以后，Netfilter 在prerouting 前加了一个 ingress 勾子函数。可以使用这个新的入口挂钩来过滤来自第2层的流量，这个新挂钩比预路由要早，基本上是 tc 命令（流量控制工具）的替代品。

四表：filter        nat        mangle        raw        security(这个用不到，所以就四表)

五链：INPUT        OUTPUT        FORWARD        PREROUTING        POSTROUTING

三种报文流向

        流入本机：PREROUTING-->INPUT-->用户空间进程（访问我的进程）

        流出本机：用户空间进程-->OUTPUT-->POSTROUTING(穿过我)

        转发：PREROUTING-->FROWARD-->POSTROUTING(分摊流量)

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防火墙工具

         iptables的组成概述

        Linux 的防火墙体系主要工作在网络层，针对 TCP/IP 数据包实施过滤和限制，属于典型的包过滤防火墙（或称为网络层防火墙）。Linux 系统的防火墙体系基于内核编码实现， 具有非常稳定的性能和高效率，也因此获得广泛的应用。

        netfilter/iptables：IP 信息包过滤系统，它实际上由两个组件 netfilter 和 iptables组成。 主要工作在网络层，针对IP数据包，体现在对包内的IP地址、端口等信息的处理。

-netfilter/iptables关系：

netfilter：

属于“内核态”又称内核空间（kernel space）的防火墙功能体系。linux 好多东西都是内核态 用户态，那我们运维人员关注的是用户态， 内核我们关注不是很多，内核基本是我们开发人员关心的事情是内核的一部分，由一些信息包过滤表组成，这些表包含内核用来控制信息包过滤处理的规则集。

iptables :

属于“用户态”(User Space， 又称为用户空间)的防火墙管理体系。是一种用来管理Linux防火墙的命令程序，它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易，通常位于/sbin/iptables目录下。 netfilter/iptables后期简称为iptables。iptables是基于内核的防火墙，其中内置了raw、mangle、 nat和filter四个规则表。表中所有规则配置后，立即生效，不需要重启服务。

iptables由五个表table和五个链chain以及一些规则组成

优先级顺序  

security -->raw-->mangle-->nat-->filter

五个表table：filter、nat、mangle、raw、security

• filter：过滤规则表，根据预定义的规则过滤符合条件的数据包,默认表

• nat：network address translation 地址转换规则表

• mangle：修改数据标记位规则表

• raw：关闭启用的连接跟踪机制，加快封包穿越防火墙速度

• security：用于强制访问控制（MAC）网络规则，由Linux安全模块（如SELinux)实现 (了解)

总结

• 规则表的作用:容纳各种规则链; 表的划分依据：防火墙规则的作用相似

• 规则链的作用:容纳各种防火墙规则;规则的作用：对数据包进行过滤或处理 ;链的分类依据：处理数据包的不同时机

• 总结:表里有链，链里有规则

raw：主要用来决定是否对数据包进行状态跟踪 包含两个规则链，OUTPUT、PREROUTING

mangle : 修改数据包内容，用来做流量整形的，给数据包设置标记。包含五个规则链，INPUT、 OUTPUT、 FORWARD、 PREROUTING、 POSTROUTING

nat：负责网络地址转换，用来修改数据包中的源、目标IP地址或端口。包含三个规则链，OUTPUT、PREROUTING、POSTROUTING。

filter：负责过滤数据包，确定是否放行该数据包(过滤)。包含三个链，即PREROUTING、POSTROUTING、OUTPUT

注：在iptables 的四个规则表中，mangle 表 和raw表的应用相对较少

     INPUT: 处理入站数据包，匹配目标IP为本机的数据包。

        OUTPUT: 处理出站数据包，一般不在此链上做配置。

        FORWARD: 处理转发数据包，匹配流经本机的数据包。

        PREROUTING链: 在进行路由选择前处理数据包，用来修改目的地址，用来做DNAT。相当于把内网服务器的IP和端口映射到路由器的外网IP和端口上。

        POSTROUTING链: 在进行路由选择后处理数据包，用来修改源地址，用来做SNAT。相当于内网通过路由器NAT转换功能实现内网主机通过一个公网IP地址上网。

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iptables实际操作

      CentOS7默认使用firewalld防火墙，没有安装iptables,若想使用iptables防火墙。必须先关闭firewalld防火墙，再安装iptables   

        前期准备工作

               systemctl stop firewalld.service (firewalld是另一个防火墙工具)

               systemctl disable  --now  firewalld.service  开机不自启  并且立即关闭

               yum install iptables   下载iptables

               systemctl start iptables  启动iptables

               systemctl enable  iptables  开机自启iptables      

       配置方式

            iptables防火墙的配置方法:
              1、使用iptables命令行。
               2、使用system-config-firewall centso7不能使用 centos 6可以使用 

iptables  [-t 表名]  管理选项  [链名]  [匹配条件]  [-j 控制类型]

        -t   nat  filter    如果不指定  默认是filter

其中，表名、链名用来指定 iptables 命令所操作的表和链，未指定表名时将默认使用 filter 表；

管理选项:表示iptables规则的操作方式，如插入、增加、删除、查看等；
匹配条件:用来指定要处理的数据包的特征，不符合指定条件的数据包将不会处理；
控制类型指的是数据包的处理方式，如允许、拒绝、丢弃等。 

**注意事项**：
不指定表名时，默认指filter表
不指定链名时，默认指表内的所有链
除非设置链的默认策略，否则必须指定匹配条件
选项、链名、控制类型使用大写字母，其余均为小写

数据包的常见控制类型

对于防火墙，数据包的控制类型非常关键，直接关系到数据包的放行、封堵及做相应的日志记录等。在 iptables 防火墙体系中，最常用的几种控制类型如下

- ACCEPT：允许数据包通过。 
- DROP：直接丢弃数据包，不给出任何回 应信息。 
- REJECT：拒绝数据包通过，必要时会给数据发送端一个响应信息。 
- LOG：在/var/log/messages 文件中记录日志信息，然后将数据包传递给下一条规则。

防火墙规则的“匹配即停止”对于 LOG 操作来说是一个特例，因为 LOG 只是一种辅助 动作，并没有真正处理数据包。

注：需要大写

添加、查看、删除规则等基本操作

管理选项	用法示例
-A	在指定链末尾追加一条 iptables -A INPUT （操作）
-I	在指定链中插入一条新的，未指定序号默认作为第一条 iptables -I INPUT （操作）
-P	指定默认规则 iptables -P OUTPUT ACCEPT （操作）
-D	删除 iptables -t nat -D INPUT 2 （操作）
-p	服务名称 icmp tcp
-R	修改、替换某一条规则 iptables -t nat -R INPUT （操作）
-L	查看 iptables -t nat -L （查看）
-n	所有字段以数字形式显示（比如任意ip地址是0.0.0.0而不是anywhere，比如显示协议端口号而不是服务名） iptables -L -n,iptables -nL,iptables -vnL （查看）
-v	查看时显示更详细信息，常跟-L一起使用 （查看）
--line-number	规则带编号 iptables -t nat -L -n --line-number /iptables -t nat -L --line-number
-F	清除链中所有规则 iptables -F （操作）
-N	新加自定义链
-X	清空自定义链的规则，不影响其他链 iptables -X
-Z	清空链的计数器（匹配到的数据包的大小和总和）iptables -Z
-S	看链的所有规则或者某个链的规则/某个具体规则后面跟编号

常用

使用 -A 或者 -I  -A 前者用来追加规则   后者用来插入规则

iptables -vnL  查看规制

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT  不允许任何主机ping本主机（有拒绝信息）

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j DROP    不允许任何主机ping本主机 （直接丢弃，没有回应）

iptables -I  INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j REJECT 不允许通过ssh远程连接

-R 替换规则

iptables -A INPUT -s 192.168.94.8 -j DROP  拒绝来自192.168.94.8的包（当前filter表INPUT链只有这一条规则）
iptables -R INPUT 1 -s 192.168.94.9 -j ACCEPT  替换掉filter表INPUT链 的第1条规则 为t同意192.168.94.9的包 

-F 清空规则 

注意:
1.若规则列表中有多条相同的规则时，按内容匹配只删除的序号最小的一条
2.按号码匹配删除时，确保规则号码小于等于已有规则数，否则报错
3.按内容匹配删数时，确保规则存在，否则报错

设置默认策略

 iptables 的各条链中，默认策略是规则匹配的最后一个环节——当找不到任何一条能够匹配数据包的规则时，则执行默认策略。默认策略的控制类型为 ACCEPT（允许）、DROP（丢弃）两种。例如，执行以下操作可以将 filter 表中 FORWARD 链的默认策略设为丢弃， OUTPUT 链的默认策略设为允许。

-P

通用匹配

-p 协议名

-t 表名

-s源地址  -d目的地址

-i入站网卡 -o出站网卡  -io 回环网卡

！取反     iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT 

（允许除 ICMP 外的所有流量通过 FORWARD 链）

设置白名单

 iptables -P INPUT DROP  将filter表INPUT链默认策略设置成丢弃

iptables -A INPUT -s 192.168.94.6 -j ACCEPT  将你机器的ip地址添加进去

iptables -A INPUT -j REJECT  形成白名单

隐式扩展     -p   tcp 指定了特殊的协议无需再次使用-m 选项   
显示扩展    必须加   -m  选项

隐式扩展

iptables 在使用-p选项指明了特定的协议时，无需再用-m选项指明扩展模块的扩展机制，不需要手动加载扩展模块

要求以特定的协议匹配作为前提，包括端口、TCP标记、ICMP类型等条件。 端口匹配: --sport 源端口、--dport 目的端口 #可以是个别端口、端口范围

[!] --source-port, --sport port[:port]：匹配报文源端口,可为端口连续范围
[!] --destination-port,--dport port[:port]：匹配报文目标端口,可为连续范围
[!] --tcp-flags mask comp
     mask 需检查的标志位列表，用,分隔 , 例如 SYN,ACK,FIN,RST
     comp 在mask列表中必须为1的标志位列表，无指定则必须为0，用,分隔tcp协议的扩展选项

--tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST SYN 表示要检查的标志位为SYN,ACK,FIN,RST四个，其中SYN必须为1，余下的必须为0，第一次握手
--tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST SYN,ACK 第二次握手
#错误包

--tcp-flags ALL ALL  
--tcp_flags ALL NONE
--sport 1000          匹配源端口是1000的数据包
--sport 1000:3000     匹配源端口是1000-3000的数据包
--sport :3000         匹配源端口是3000及以下的数据包
--sport 1000:         匹配源端口是1000及以上的数据包
注意: --sport和--dport 必须配合-p <协议类型>使用

端口可以使用的范围 0-65535

[root@localhost ~]#iptables -A INPUT -p tcp  --sport 10000:30000 -j REJECT 
#10000到30000 全部被拒

TCP标记匹配: --tcp-flags TCP标记：SYN,RST,ACK,SYN
[root@localhost ~]#iptables -I INPUT -i ens33 -p tcp --tcp-flags FIN,RST,ACK SYN -j ACCEPT
#丢弃SYN请求包，放行其他包
 

显式扩展

multiport扩展

以离散方式定义多端口匹配,最多指定15个端口、

[!] --source-ports,--sports port[,port|,port:port]...
#指定多个源端口 逗号隔开
[!] --destination-ports,--dports port[,port|,port:port]...
# 指定多个目标端口 逗号隔开
[!] --ports port[,port|,port:port]...
#多个源或目标端

iprange扩展

指明连续（必须是连续的）的（但一般不是整个网络）ip地址范围

[!] --src-range from[-to] 源IP地址范围
[!] --dst-range from[-to] 目标IP地址范围

connlimit扩展

根据每客户端IP做并发连接数数量匹配

可防止Dos(Denial of Service，拒绝服务)攻击

--connlimit-upto N #连接的数量小于等于N时匹配

--connlimit-above N #连接的数量大于N时匹配

mac地址

mac 模块可以指明源MAC地址,，适用于：PREROUTING, FORWARD，INPUT chains

-m   mac    [!] --mac-source XX:XX:XX:XX:XX:XX

[root@zabbix-server ~]#ip a
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether ###  00:0c:29:2a:d6:05    ####             
    inet 192.168.91.101/24 brd 192.168.91.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::ce63:27de:ef4d:4f66/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

[root@localhost ~]#iptables -A INPUT -m mac --mac-source 00:0c:29:2a:d6:05 -j REJECT

string 字符串

对报文中的应用层数据做字符串模式匹配检测

--algo {bm|kmp} 字符串匹配检测算法
 bm：Boyer-Moore           算法
 kmp：Knuth-Pratt-Morris   算法

--from offset 开始查询的地方
--to offset   结束查询的地方

[!] --string pattern 要检测的字符串模式
[!] --hex-string pattern要检测字符串模式，16进制格式

[root@localhost ~]#echo "www.bilibili.com" > /var/www/html/index.html
#自建网页
[root@localhost ~]#echo "www.baidu.com" > /var/www/html/index1.html
#自建网页

[root@localhost ~]#iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 80 -m string --algo bm --from 62 --string "bilibili" -j REJECT 
#注意  请求的包不带字符，回复的包带字符  所以要 output

time模块

根据将报文到达的时间与指定的时间范围进行匹配（有 bug ubuntu没问题）

--datestart YYYY[-MM[-DD[Thh[:mm[:ss]]]]] 日期
--datestop YYYY[-MM[-DD[Thh[:mm[:ss]]]]]
--timestart hh:mm[:ss]       时间
--timestop hh:mm[:ss]
[!] --monthdays day[,day...]   每个月的几号
[!] --weekdays day[,day...]   星期几，1 – 7 分别表示星期一到星期日
--kerneltz：内核时区（当地时间），不建议使用，CentOS 7版本以上系统默认为 UTC
注意： centos6 不支持kerneltz ，--localtz指定本地时区(默认)

man iptables-extensions

[root@localhost ~]#date
#中国标准时间
2022年 08月 14日 星期日 22:26:07 CST
[root@localhost ~]#date -u
#美国标准时间
2022年 08月 14日 星期日 14:26:09 UTC

[root@localhost ~]#iptables -A INPUT  -m time --timestart 14:00 --time 16:00 -j REJECT 
iptables v1.4.21: unknown option "--time"
Try `iptables -h' or 'iptables --help' for more information.
[root@localhost ~]#rpm -ql iptables|grep time
/usr/lib64/xtables/libxt_time.so

state

• NEW：新发出请求；连接追踪信息库中不存在此连接的相关信息条目，因此，将其识别为第一次发出的请求

• ESTABLISHED：NEW状态之后，连接追踪信息库中为其建立的条目失效之前期间内所进行的通信状态

• RELATED：新发起的但与已有连接相关联的连接，如：ftp协议中的数据连接与命令连接之间的关系

• INVALID：无效的连接，如flag标记不正确

• UNTRACKED：未进行追踪的连接，如：raw表中关闭追踪