JSP基于Iptables图形管理工具的设计与实现(源代码+论文)

Netfilter/Iptables防火墙是Linux平台下的包过滤防火墙，Iptables防火墙不仅提供了强大的数据包过滤能力，而且还提供转发，NAT映射等功能，是个人及企业级Linux用户构建网络安全平台的首选工具。但是，由于种种原因，Iptables一直是使用命令模式管理配置防火墙，这就要求用户必须熟悉Iptables各种繁杂的命令，为用户的使用带来了很多不便。本文设计并实现了一个基于Web的Iptables图形管理工具，通过友好的配置界面，简化了Iptables防火墙的管理配置程序，更方便用户对Iptables防火墙的使用。

本工具采用Browser/Server模式，通过Web配置界面，用户可远程修改Iptables的相关配置文件，从而到达配置Iptables的目的。整个工具由添加/删除规则，插入/替换规则，状态机制，关闭/启动/重启防火墙等几个模块组成。用户只需登陆到配置页面，通过简单的鼠标操作就可以轻松完成防火墙的基本配置工作。

1引  言

随着网络技术的进步，特别是90年代以来Internet的迅速普及和发展，网络安全问题越来越引起人们的重视，网络安全技术也成为计算机网络方向的研究热点。网络安全技术在人们的现实生活中有着广泛的应用，特别是近几年电子商务的蓬勃发展，电子银行，在线交易等已经成为人们日常生活的重要组成部分，这就要求网络服务提供相应的安全措施，以保障广大用户的权益。

Internet 防火墙是这样的系统（或一组系统），它能增强机构内部网络的安全性。防火墙是在内部和外部网之间实施安全防范的系统。它可以被认为是一种访问控制机制，用于确定那些内部服务允许外部访问，以及允许哪些外部服务访问内部服务。

netfilter/Iptables防火墙是组成Linux平台下的包过滤防火墙，它是集成在Linux内核2.4.X中的。Iptables防火墙不仅提供了强大的数据包过滤能力，而且还提供转发，NAT映射等功能。正是因为它的功能强大，一直是个人及企业级Linux用户构建网络安全平台的首选工具。但是，由于技术上的原因，Iptables一直是使用命令模式配置防火墙，它在一定程度上有较高的灵活性，但同时也要求用户必须熟悉Iptables各种繁杂的命令。所以，本系统立足初级用户，使用B/S模式作为Iptables防火墙的管理模式，用户只需要登陆到防火墙的管理页面便可以轻松配置防火墙。这样简化了Iptables防火墙的配置程序，降低了配置门槛，适合初学者使用。

本系统采用的是基于Browser/Server即浏览器/服务器模式，在单网卡模式下实现Iptables的包过滤功能。前台JSP页面提供用户管理界面，后台用java修改Iptables防火墙相应配置文件到达更改Iptables规则链的目的。本系统主要由以下模块组成：添加规则模块，删除规则模块，插入规则模块，替换规则模块，防火墙启动/关闭模块，防火墙重启模块，读取Iptables配置文件模块，读取Iptabels规则链模块。

2 防火墙基本理论

Internet 防火墙是这样的系统（或一组系统），它能增强机构内部网络的安全性。防火墙是在内部和外部网之间实施安全防范的系统。可认为它是一种访问控制机制，用于确定那些内部服务允许外部访问，以及允许哪些外部服务访问内部服务。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企业网。防止非授权用户访问企业内部、允许使用授权机器的用户远程访问企业内部、管理企业内部人员对Internet的访问。防火墙通过逐一审查收到的每个数据包，

判断它是否有相匹配的过滤规则，按规则的先后顺序以及每条规则的条件项

进行比较，直到满足某一条规则的条件，并做出规则的动作（停下或向前转发），从而来保护网络的安全。

2.1 防火墙技术分类

2.1.1包过滤技术

包过滤防火墙的安全性是基于对包的IP地址的校验。在互联网上，所有信息都是以包的形式传输的，信息包中包含发送方的IP地址，接收方的IP地址，TCP端口，TCP链路状态等信息读出，并按照预先设置的过滤原则过滤信息包，那些不符合规定的IP地址的信息包会被防火墙过滤掉，以保证网络系统的安全，这是一种基于网络层的安全技术，对于应用层的黑客行为是无能为力的。

2.1.2代理技术

代理服务器接收客户请求后会检查验证其合法性，如果合法，代理服务器向一台客户机取回所需的信息在转发给客户。它将内部系统与外界隔离开来，从外面只能看到代理服务器而看不到任何内部资源。代理服务器只允许有代理的服务通过，而其他所有服务都完全被封锁住。这一点对系统安全是非常重要的，只有那些被认为“可信赖的”服务才允许通过防火墙结构对外部来讲是不可见的。

2.1.3状态监视技术

这是第三代网络安全技术。状态监视服务的监视模块在不影响网络安全正常工作的前提下，才用抽取相关数据的方法对网络通信的各个层次实行监测，并作为安全决策的依据。监视模块多种网络协议和应用协议，可以方便地实现应用和服务的扩充。

2．2包过滤防火墙工作原理

包过滤防火墙一般有一个包检查模块，该模块在操作系统或路由器转发包之前将拦截所有的数据包，并对其进行验证，查看时候满足过滤规则。它的具体工作过程如下：

1. 数据包从外网传送到防火墙后，防火墙将在IP层向TCP层传送前，将数据包转发给包检查模块进行处理。
2. 首先与第一个过滤规则比较。
3. 如果与第一个模块相同，则对它进行审核，判断是否转发该数据包，这时审核结果是转发数据包，则将数据包发送到TCP层进行处理，否则就将它丢弃。
4. 如果与第一个过滤规则不同，则接着与第二个规则相比较，如果相同则对它进行审核，过程与（3）相同。
5. 如果与第二个过滤规则不同，则继续与下一个过滤规则比较，直到与所有过滤规则比较完成，要是不满足所有过滤规则，就按默认规则处理。

2.3 Iptables防火墙简介

Netfilter/Iptables防火墙是组成Linux平台下的包过滤防火墙，它是集成在Linux内核2.4.X中的。Iptables防火墙不仅提供了强大的数据包过滤能力，而且还提供转发，NAT映射等功能；不仅如此Iptables还可以配置成状态检测型防火墙，它会检查数据的源和目的IP地址、源和目的端口、流入数据包的顺序号、TCP先后顺序的信息及头标记（SYN，ACK，FIN，RST等）的状态，并利用Linux内核跟踪整个连接会话，从而使整个过滤过程相互关联，这可以提高信息包过滤的效率和速度。Netfilter/Iptables包过滤防火墙是由两个组件构成，一个是netfilter（内核组件），一个是Iptables(用户组件)。

2.3.1 Netfilter组件

Netfilter组件称为内核空间，它集成在Linux的内核中。Netfilter是一种内核中用于扩展各种网络服务的结构化底层框架。Netfilter的设计思想是生成一个模块结构使之能够比较容易的扩展。新的特性假如到内核中并不需要重新启动内核。这样，可以通过简单地构造一个内核模块来实现网络新特性的扩展，给底层网络特性扩展带来了极大的便利，使更多从事网络底层研发人员能够集中精力实现新的网络特性。

Netfilter的目的是为用户提供一个专门用于包过滤的底层结构，用户和开发人员可以将其内建在Linux内核中。Netfilter主要有信息包过滤表组成，它包含了控制IP包处理的规则集。根据规则所处理的IP包的类型，规则被分组放在链中，从而使内核对来自某些源、前往某些目的地或具有某些协议类型的信息包处置方法，如完成信息包的处理、控制和过滤等工作。

2.3.2 Iptables组件

Iptables组件是一个简洁强大的工具，它被称为用户空间，用户通过它来插入、删除和修改规则链中的规则，这些规则告诉内核中的netfilter组件如何去处理信息包。

2.4  Iptables工作原理

2.4.1 Iptables规则表简介

Iptables与其他包过滤防火墙一样，它的工作原理是对IP数据包和规则进行匹配，根据规则表中的规则对IP数据包进行进一步的处理。Iptables的规则表是保存在一个规则链中的，而规则链是由Linux内核进行维护。在Iptables中包含以下规则表：

（1）Filter表

Filter表主要用于过滤数据包，该表根据系统管理员预定义的一组规则过

未完待续...