Linux-iptables 防火墙、四表五链及SNAT与DNAT的原理与应用

一.iptables概述

1、Linux 系统的防火墙: IP信息包过滤系统，它实际上由两个组件netfilter和iptables组成

2、主要工作在网络层，针对IP数据包。体现在对包内的IP地址、端口等信息的处理上

二、netfilter与iptables关系

1、netfilter

属于“内核态”(KernelSpace，又称为内核空间) 的防火墙功能体系
是内核的一部分，由–些数据包过滤表组成，这些表包含内核用来控制数据包过滤处理的规则集

2、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

3、联系

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

三、四表五链

规则表的作用: 容纳各种规则链
规则链的作用: 容纳各种防火墙规则
总结:表里有链，链里有规则

1、四表

raw表: 确定是否对该数据包进行状态跟踪。包含两个规则链，OUTPUT、 PREROUTING
mangle表: 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表: 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表: 负责过滤数据包，确定是否放行该数据包(过滤)。包含三个规则链，INPUT、 FORWARD、0UTPUT

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

2、五链

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，–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: 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: 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

3、数据包到达防火墙时，规则表之间的优先顺序：

raw > mangle > nat > filter

四、规则链之间的匹配顺序

1、主机型防火墙

入站数据(来自外界的数据包，且目标地址是防火墙本机) : PREROUTING --> INPUT -->本机的应用程序
出站数据(从防火墙本机向外部地址发送的数据包) : 本机的应用程序–> OUTPUT --> POSTROUTING

2、网络型防火墙

转发数据( 需要经过防火墙转发的数据包) : PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING

五、规则链内的匹配顺序

1、自上向下按顺序依次进行检查，找到相匹配的规则即停止 (LOG策略例外，表示记录相关日志)

2、若在该链内找不到相匹配的规则，则按该链的默认策略处理 (未修改的状况下，默认策略为允许)

3、匹配流程示意图

六、iptables的安装

Centos 7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

systemctl stop firewalld. service
systemctl disable firewalld. service 

yum -y install iptables iptables-services
systemctl start iptables. service

1、 iptables防火墙的配置方法

使用iptables 命令行
使用system-config-firewall

2、iptables 命令行配置方法

（1）命令格式

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

（2）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
控制类型使用大写字母，其余均为小写

3、常用的控制类型

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，会给数据发送端一个响应信息

SNAT: 修改数据包的源地址

DNAT: 修改数据包的目的地址

MASQUERADE: 伪装成一个非固定公网IP地址

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。LOG只是一种辅助动作，并没有真正处理数据包

4、常用的管理选项

-A: 在指定链的末尾追加(--append) 一条新的规则

-I: 在指定链的开头插入(--insert)一条新的规则，未指定序号时默认作为第一条规则

-R: 修改、替换(--replace) 指定链中的某一条规则，可指定规则序号或具体内容

P: 设置指定链的默认策略(--policy)

-D: 删除(--delete)指定链中的某一条规则，可指定规则序号或具体内容

-F: 清空(--flush)指定链中的所有规则，若未指定链名，则清空表中的所有链

-L：列出(--list) 指定链中所有的规则，若未指定链名，则列出表中的所有链

-n: 使用数字形式(--numeric)显示输出结果，如显示IP地址而不是主机名

v: 显示详细信息，包括每条规则的匹配包数量和匹配字节数

--line-numbers: 查看规则时，显示规则的序号

5、常用的命令

（1）添加新的规则

iptables -t filter -A INPUT -p icmp -j REJECT
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

（2）查看规则列表

iptables [-t表名] -n -L [链名] [--line-numbers ]
或
iptables -[vn]L     # 注意:不可以合写为-Ln
iptables -n -L --line-numbers

（3）设置默认策略

iptables [-t 表名] -P <链名> <控制类型>
iptables -P INPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
#一般在生产环境中设置网络型防火墙、主机型防火墙时都要设置默认规则为DROP，并设置白名单

（4）删除规则

iptables -D INPUT 2
iptables -t filter -D INPUT -p icmp -j REJECT

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

（5）清空规则

iptables  [-t 表名] -F [链名]

iptables -F INPUT
iptables -F
注意:
1.-F 仅仅是清空链中的规则，并不影响-P设置的默认规则，默认规则需要手动进行修改
2.-P 设置了DROP后，使用-F 一定要小心!
#防止把允许远程连接的相关规则清除后导致无法远程连接主机，此情况如果没有保存规则可重启主机解决
3.如果不写表名和链名，默认清空filter表中所有链里的所有规则

6、规则的匹配

（1）通用匹配

可直接使用，不依赖于其他条件或扩展，包括网络协议、IP地址、网络接口等条件

协议匹配: -p 协议名
地址匹配: -s 源地址、-d目的地址   #可以是IP、网段、域名、空(任何地址)
接口匹配: -i入站网卡、-o出站网卡

iptables -A FORWARD ! -p icmp -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 192.168.80.11 -j DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.80.0/24 -j DROP

（2）隐含匹配

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

--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I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

例如：
iptables -A INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD -d 192.168.80.0/24 -p tcp --dport 24500:24600 -j DROP

TCP标记匹配: - - tcp-flags TCP标记

iptables -I INPUT -i erns33 -p tcp --tcp-flags SYN, RST,ACK SYN -j ACCEPT
# 丢弃SYN请求包，放行其他包

CMP类型匹配: – icmp-type ICMP类型 # 可以是字符串、数字代码

"Echo- Request" (代码为8)表示请求
"Echo-Reply" (代码为0)表示回显.
"Destination-Unreachable" (代码为3)表示目标不可达
关于其它可用的ICMP 协议类型，可以执行“iptables -p icmp -h”命令，查看帮助信息
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP
#禁止其它主机ping本机
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT
#允许本机ping其它主机
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT
#当本机ping不通其它主机时提示目标不可达

#此时其它主机需要配置关于icmp协议的控制类型为REJECT
iptables -A INPUT -p icmp -j REJECT

（3）显式匹配

要求以“-m扩展模块"的形式明确指出类型，包括多端口、MAC地址、IP范围、数据包状态等条件

多端口匹配: -m multiport --sport 源端口列表
           -m multiport --dport 目的端口列表
           
iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT

IP范围匹配: -m iprange --src-range IP范围
iptables -A FORWARD -p udp -m iprange --src-range 192.168.80.100-192.168.80.200 -j DROP
#禁止转发源地址位于192.168.80.100-192.168.80.200的udp数据包

MAC地址匹配: -m mac --mac-source MAC地址
iptables -A FORWARD -m mac --mac-source XX:XX:XX:XX:XX:XX -j DROP
#禁止来自某MAC地址的数据包通过本机转发

状态匹配: -m state --state连接状态
常见的连接状态:
NEW: 与任何连接无关的，还没开始连接
ESTABLISHED: 响应请求或者已建立连接的，连接态
RELATED: 与已有连接有相关性的( 如FTP主被动模式的数据连接)，衍生态，一般与ESTABLISHED配合使用
INVALID: 不能被识别属于哪个连接或没有任何状态

iptables -A FORWARD -m state --state NEW -p tcp ! --syn -j DROP
# 禁止转发与正常TCP 连接无关的非--syn请求数据包(如伪造的网络攻击数据包)
iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED, RELATED -j ACCEPT
# 对进来的包的状态进行检测。已经建立tcp连接的包以及该连接相关的包允许通过。

七.SNAT原理与应用

1、SNAT应用环境

局域网主机共享单个公网IP地址接入Internet (私有IP不能在Internet中正常路由)

2、SNAT原理

修改数据包的源地址

3、SNAT转换前提条件

局域网各主机已正确设置IP地址、子网掩码、默认网关地址
Linux网关开启IP路由转发

4、启动SNAT

（1）临时打开

echo 1 > /proc/sys/net/ ipv4/ip_forward
或
sysctl -W net.ipv4. ip_forward=1

（2）永久打开

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1     # 将此行写入配置文件
sysctl -P                                          # 读取修改后的配置

（3）SNAT转换1:固定的公网IP地址

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 j SNAT --to 12.0.0.1
或
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 -j SNAT --to-source 12.0.0.1-12.0.0.10

-s 内网IP 
-o 出站外网网卡
source 外网IP或地址池

（4）SNAT转换2:非固定的公网IP地址(共享动态IP地址)

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 -j MASQUERADE

5、小知识扩展

一个I P地址做SNAT转换，一般可以让内网100到200 台主机实现上网

实验：

八、DNAT原理与应用

1、DNAT 应用环境

在Internet中发布位于局域网内的服务器，外网客户端访问内网的时候，由于不能用内网IP做目标IP，所以要把内网IP和端口跟外网的IP和端口做映射，所以要做DNAT

2、DNAT原理

修改数据包的目的地址

3、DNAT转换前提条件

局域网的服务器能够访问Internet
网关的外网地址有正确的DNS解析记录
Linux网关开启IP路由转发

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
sysctl -P

4、配置应用

（1）DNAT转换1:发布内网的Web服务

# 把从ens33进来的要访问web服务的数据包目的地址转换为192.168.80.11
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.80.11
或
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.80.11

注释：
-i ens33（指定入站外网网卡）
-d 12.0.0.1（指定外网网卡IP）
--to-destination 192.168.80.11（指定内网服务器IP）

iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168. 80.11-192.168.80.20

（2）DNAT转换2:发布时修改目标端口

#发布局域网内部的OpenSSH服务器，外网主机需使用250端口进行连接
iptables -t nat -A PREROUTING -i ens33 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 250 -j DNAT --to 192.168.80.11:22

#在外网环境中使用SSH测试  ssh -p 250 root@12.0.0.1
yum -y install net-tools    #若没有ifconfig 命令可提前使用yum 进行安装
ifconfig ens33

注：使用DNAT时，同时还有配合SNAT使用，才能实现响应数据包的正确返回

5、小知识扩展

主机型防火墙主要使用INPUT、OUTPUT链，设置规则时一-般要详细的指定到端口
网络型防火墙主要使用FORWARD链，设置规则时很少去指定到端口，一般指定到IP地址或者到网段即可

九、防火墙规则的备份和还原

导出(备份)所有表的规则
iptables-save > /opt/ipt.txt

导入(还原)规则
iptables-restore < /opt/ipt.txt

将iptables规则文件保存在/etc/sysconfig/iptables中，iptables服务启动时会自动还原规则

iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
systemctl stop iptables    #停止iptables服务会清空掉所有表的规则
systemctl start iptables   #启动iptables服务会自动还原/etc/sysconfig/iptables中的规则

十、Linux中的抓包命令tcpdump

tcpdump tcp -i ens33 -t -s 0 -C 100 and dst port ! 22 and src net 192.168.1.0/24 -w ./target.cap

tcp： ipicmparprarp和tcp、udp、icmp这些选项等都要放到第一个参数的位置，用来过滤数据报的类型
-i ens33:只抓经过接口ens33的包
-t: 不显示时间戳
-s 0: 抓取数据包时默认抓取长度为68字节。加上-s0后可以抓到完整的数据包
-c 100: 只抓取100个数据包
dst port ! 22: 不抓取目标端口是22的数据包
src net 192.168.1.0/24 : 数据包的源网络地址为192.168.1.0/24
-w ./target.cap : 保存成cap文件，方便用ethereal (即wireshark)分析

posted @ 2021-08-04 14:20 YhtWeirdo 阅读(551) 评论(0) 编辑收藏举报

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Linux-iptables 防火墙、四表五链及SNAT与DNAT的原理与应用

Linux-iptables 防火墙、四表五链及SNAT与DNAT的原理与应用

一.iptables概述

1、Linux 系统的防火墙: IP信息包过滤系统，它实际上由两个组件netfilter和iptables组成

2、主要工作在网络层，针对IP数据包。体现在对包内的IP地址、端口等信息的处理上

二、netfilter与iptables关系

1、netfilter

2、iptables

3、联系

三、四表五链

1、四表

2、五链

3、数据包到达防火墙时，规则表之间的优先顺序：

四、规则链之间的匹配顺序

1、主机型防火墙

2、网络型防火墙

五、规则链内的匹配顺序

1、自上向下按顺序依次进行检查，找到相匹配的规则即停止 (LOG策略例外，表示记录相关日志)

2、若在该链内找不到相匹配的规则，则按该链的默认策略处理 (未修改的状况下，默认策略为允许)

3、匹配流程示意图

六、iptables的安装

1、 iptables防火墙的配置方法

2、iptables 命令行配置方法

（1）命令格式

（2）注意事项

3、常用的控制类型

4、 常用的管理选项

5、常用的命令

（1）添加新的规则

（2）查看规则列表

（3）设置默认策略

（4）删除规则

（5）清空规则

6、规则的匹配

（1）通用匹配

（2）隐含匹配

（3）显式匹配

七.SNAT原理与应用

1、SNAT应用环境

2、SNAT原理

3、SNAT转换前提条件

4、启动SNAT

（1）临时打开

（2）永久打开

（3）SNAT转换1:固定的公网IP地址

（4）SNAT转换2:非固定的公网IP地址(共享动态IP地址)

5、小知识扩展

八、DNAT原理与应用

1、DNAT 应用环境

2、DNAT原理

3、DNAT转换前提条件

4、配置应用

（1）DNAT转换1:发布内网的Web服务

（2）DNAT转换2:发布时修改目标端口

5、小知识扩展

九、防火墙规则的备份和还原

十、Linux中的抓包命令tcpdump

tcp： ipicmparprarp和tcp、udp、icmp这些选项等都要放到第一个参数的位置，用来过滤数据报的类型

-i ens33:只抓经过接口ens33的包

-t: 不显示时间戳

-s 0: 抓取数据包时默认抓取长度为68字节。加上-s0后可以抓到完整的数据包

-c 100: 只抓取100个数据包

dst port ! 22: 不抓取目标端口是22的数据包

src net 192.168.1.0/24 : 数据包的源网络地址为192.168.1.0/24

-w ./target.cap : 保存成cap文件，方便用ethereal (即wireshark)分析

4、常用的管理选项