一：前言
防火墻，其實說白了講，就是用于實現(xiàn)Linux下訪問控制的功能的，它分為硬件的或者軟件的防火墻兩種。無論是在哪個網(wǎng)絡(luò)中，防火墻工作的地方一定是在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。而我們的任務(wù)就是需要去定義到底防火墻如何工作，這就是防火墻的策略，規(guī)則，以達到讓它對出入網(wǎng)絡(luò)的IP、數(shù)據(jù)進行檢測。
目前市面上比較常見的有3、4層的防火墻，叫網(wǎng)絡(luò)層的防火墻，還有7層的防火墻，其實是代理層的網(wǎng)關(guān)。
對于TCP/IP的七層模型來講，我們知道第三層是網(wǎng)絡(luò)層，三層的防火墻會在這層對源地址和目標(biāo)地址進行檢測。但是對于七層的防火墻，不管你源端口或者目標(biāo)端口，源地址或者目標(biāo)地址是什么，都將對你所有的東西進行檢查。所以，對于設(shè)計原理來講，七層防火墻更加安全，但是這卻帶來了效率更低。所以市面上通常的防火墻方案，都是兩者結(jié)合的。而又由于我們都需要從防火墻所控制的這個口來訪問，所以防火墻的工作效率就成了用戶能夠訪問數(shù)據(jù)多少的一個最重要的控制，配置的不好甚至有可能成為流量的瓶頸。
二：iptables 的歷史以及工作原理
1.iptables的發(fā)展:
iptables的前身叫ipfirewall （內(nèi)核1.x時代）,這是一個作者從freeBSD上移植過來的，能夠工作在內(nèi)核當(dāng)中的，對數(shù)據(jù)包進行檢測的一款簡易訪問控制工具。但是ipfirewall工作功能極其有限(它需要將所有的規(guī)則都放進內(nèi)核當(dāng)中，這樣規(guī)則才能夠運行起來，而放進內(nèi)核，這個做法一般是極其困難的)。當(dāng)內(nèi)核發(fā)展到2.x系列的時候，軟件更名為ipchains，它可以定義多條規(guī)則，將他們串起來，共同發(fā)揮作用，而現(xiàn)在，它叫做iptables，可以將規(guī)則組成一個列表，實現(xiàn)絕對詳細(xì)的訪問控制功能。
他們都是工作在用戶空間中，定義規(guī)則的工具，本身并不算是防火墻。它們定義的規(guī)則，可以讓在內(nèi)核空間當(dāng)中的netfilter來讀取，并且實現(xiàn)讓防火墻工作。而放入內(nèi)核的地方必須要是特定的位置，必須是tcp/ip的協(xié)議棧經(jīng)過的地方。而這個tcp/ip協(xié)議棧必須經(jīng)過的地方，可以實現(xiàn)讀取規(guī)則的地方就叫做 netfilter.(網(wǎng)絡(luò)過濾器)
作者一共在內(nèi)核空間中選擇了5個位置，
1.內(nèi)核空間中：從一個網(wǎng)絡(luò)接口進來，到另一個網(wǎng)絡(luò)接口去的
2.數(shù)據(jù)包從內(nèi)核流入用戶空間的
3.數(shù)據(jù)包從用戶空間流出的
4.進入/離開本機的外網(wǎng)接口
5.進入/離開本機的內(nèi)網(wǎng)接口
2.iptables的工作機制
從上面的發(fā)展我們知道了作者選擇了5個位置，來作為控制的地方，但是你有沒有發(fā)現(xiàn)，其實前三個位置已經(jīng)基本上能將路徑徹底封鎖了，但是為什么已經(jīng)在進出的口設(shè)置了關(guān)卡之后還要在內(nèi)部卡呢？ 由于數(shù)據(jù)包尚未進行路由決策，還不知道數(shù)據(jù)要走向哪里，所以在進出口是沒辦法實現(xiàn)數(shù)據(jù)過濾的。所以要在內(nèi)核空間里設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)的關(guān)卡，進入用戶空間的關(guān)卡，從用戶空間出去的關(guān)卡。那么，既然他們沒什么用，那我們?yōu)槭裁催€要放置他們呢？因為我們在做NAT和DNAT的時候，目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換必須在路由之前轉(zhuǎn)換。所以我們必須在外網(wǎng)而后內(nèi)網(wǎng)的接口處進行設(shè)置關(guān)卡。
這五個位置也被稱為五個鉤子函數(shù)（hook functions）,也叫五個規(guī)則鏈。
1.PREROUTING (路由前)
2.INPUT (數(shù)據(jù)包流入口)
3.FORWARD (轉(zhuǎn)發(fā)管卡)
4.OUTPUT(數(shù)據(jù)包出口)
5.POSTROUTING（路由后）
這是NetFilter規(guī)定的五個規(guī)則鏈，任何一個數(shù)據(jù)包，只要經(jīng)過本機，必將經(jīng)過這五個鏈中的其中一個鏈。
3.防火墻的策略
防火墻策略一般分為兩種，一種叫“通”策略，一種叫“堵”策略，通策略，默認(rèn)門是關(guān)著的，必須要定義誰能進。堵策略則是，大門是洞開的，但是你必須有身份認(rèn)證，否則不能進。所以我們要定義，讓進來的進來，讓出去的出去，所以通，是要全通，而堵，則是要選擇。當(dāng)我們定義的策略的時候，要分別定義多條功能，其中：定義數(shù)據(jù)包中允許或者不允許的策略，filter過濾的功能，而定義地址轉(zhuǎn)換的功能的則是nat選項。為了讓這些功能交替工作，我們制定出了“表”這個定義，來定義、區(qū)分各種不同的工作功能和處理方式。
我們現(xiàn)在用的比較多個功能有3個：
1.filter 定義允許或者不允許的
2.nat 定義地址轉(zhuǎn)換的
3.mangle功能:修改報文原數(shù)據(jù)
我們修改報文原數(shù)據(jù)就是來修改TTL的。能夠?qū)崿F(xiàn)將數(shù)據(jù)包的元數(shù)據(jù)拆開，在里面做標(biāo)記/修改內(nèi)容的。而防火墻標(biāo)記，其實就是靠mangle來實現(xiàn)的。
小擴展:
對于filter來講一般只能做在3個鏈上：INPUT ，F(xiàn)ORWARD ，OUTPUT
對于nat來講一般也只能做在3個鏈上：PREROUTING ，OUTPUT ，POSTROUTING
而mangle則是5個鏈都可以做：PREROUTING，INPUT，F(xiàn)ORWARD，OUTPUT，POSTROUTING
iptables/netfilter（這款軟件）是工作在用戶空間的，它可以讓規(guī)則進行生效的，本身不是一種服務(wù)，而且規(guī)則是立即生效的。而我們iptables現(xiàn)在被做成了一個服務(wù)，可以進行啟動，停止的。啟動，則將規(guī)則直接生效，停止，則將規(guī)則撤銷。
iptables還支持自己定義鏈。但是自己定義的鏈，必須是跟某種特定的鏈關(guān)聯(lián)起來的。在一個關(guān)卡設(shè)定，指定當(dāng)有數(shù)據(jù)的時候?qū)ｉT去找某個特定的鏈來處理，當(dāng)那個鏈處理完之后，再返回。接著在特定的鏈中繼續(xù)檢查。
注意：規(guī)則的次序非常關(guān)鍵，誰的規(guī)則越嚴(yán)格，應(yīng)該放的越靠前，而檢查規(guī)則的時候，是按照從上往下的方式進行檢查的。
三．規(guī)則的寫法:
iptables定義規(guī)則的方式比較復(fù)雜:
格式：iptables [-t table] COMMAND chain CRETIRIA -j ACTION
-t table ：3個filter nat mangle
COMMAND：定義如何對規(guī)則進行管理
chain：指定你接下來的規(guī)則到底是在哪個鏈上操作的，當(dāng)定義策略的時候，是可以省略的
CRETIRIA:指定匹配標(biāo)準(zhǔn)
-j ACTION :指定如何進行處理
比如：不允許172.16.0.0/24的進行訪問。
iptables -t filter -A INPUT -s 172.16.0.0/16 -p udp --dport 53 -j DROP
當(dāng)然你如果想拒絕的更徹底：
iptables -t filter -R INPUT 1 -s 172.16.0.0/16 -p udp --dport 53 -j REJECT
iptables -L -n -v #查看定義規(guī)則的詳細(xì)信息
四：詳解COMMAND:
1.鏈管理命令（這都是立即生效的）
-P :設(shè)置默認(rèn)策略的（設(shè)定默認(rèn)門是關(guān)著的還是開著的）
默認(rèn)策略一般只有兩種
iptables -P INPUT (DROP|ACCEPT) 默認(rèn)是關(guān)的/默認(rèn)是開的
比如：
iptables -P INPUT DROP 這就把默認(rèn)規(guī)則給拒絕了。并且沒有定義哪個動作，所以關(guān)于外界連接的所有規(guī)則包括Xshell連接之類的，遠程連接都被拒絕了。
-F: FLASH，清空規(guī)則鏈的(注意每個鏈的管理權(quán)限)
iptables -t nat -F PREROUTING
iptables -t nat -F 清空nat表的所有鏈
-N:NEW 支持用戶新建一個鏈
iptables -N inbound_tcp_web 表示附在tcp表上用于檢查web的。
-X: 用于刪除用戶自定義的空鏈
使用方法跟-N相同，但是在刪除之前必須要將里面的鏈給清空昂了
-E：用來Rename chain主要是用來給用戶自定義的鏈重命名
-E oldname newname
-Z：清空鏈，及鏈中默認(rèn)規(guī)則的計數(shù)器的（有兩個計數(shù)器，被匹配到多少個數(shù)據(jù)包，多少個字節(jié)）
iptables -Z :清空
2.規(guī)則管理命令
-A：追加，在當(dāng)前鏈的最后新增一個規(guī)則
-I num : 插入，把當(dāng)前規(guī)則插入為第幾條。
-I 3 :插入為第三條
-R num：Replays替換/修改第幾條規(guī)則
格式：iptables -R 3 …………
-D num：刪除，明確指定刪除第幾條規(guī)則
3.查看管理命令 “-L”
附加子命令
-n：以數(shù)字的方式顯示ip，它會將ip直接顯示出來，如果不加-n，則會將ip反向解析成主機名。
-v：顯示詳細(xì)信息
-vv
-vvv :越多越詳細(xì)
-x：在計數(shù)器上顯示精確值，不做單位換算
--line-numbers : 顯示規(guī)則的行號
-t nat：顯示所有的關(guān)卡的信息
五：詳解匹配標(biāo)準(zhǔn)
1.通用匹配：源地址目標(biāo)地址的匹配
-s：指定作為源地址匹配，這里不能指定主機名稱，必須是IP
IP | IP/MASK | 0.0.0.0/0.0.0.0
而且地址可以取反，加一個“!”表示除了哪個IP之外
-d：表示匹配目標(biāo)地址
-p：用于匹配協(xié)議的（這里的協(xié)議通常有3種，TCP/UDP/ICMP）
-i eth0：從這塊網(wǎng)卡流入的數(shù)據(jù)
流入一般用在INPUT和PREROUTING上
-o eth0：從這塊網(wǎng)卡流出的數(shù)據(jù)
流出一般在OUTPUT和POSTROUTING上
2.擴展匹配
2.1隱含擴展：對協(xié)議的擴展
-p tcp :TCP協(xié)議的擴展。一般有三種擴展
--dport XX-XX：指定目標(biāo)端口,不能指定多個非連續(xù)端口,只能指定單個端口，比如
--dport 21 或者 --dport 21-23 (此時表示21,22,23)
--sport：指定源端口
--tcp-fiags：TCP的標(biāo)志位（SYN,ACK，F(xiàn)IN,PSH，RST,URG）
對于它，一般要跟兩個參數(shù)：
1.檢查的標(biāo)志位
2.必須為1的標(biāo)志位
--tcpflags syn,ack,fin,rst syn = --syn
表示檢查這4個位，這4個位中syn必須為1，其他的必須為0。所以這個意思就是用于檢測三次握手的第一次包的。對于這種專門匹配第一包的SYN為1的包，還有一種簡寫方式，叫做--syn
-p udp：UDP協(xié)議的擴展
--dport
--sport
-p icmp：icmp數(shù)據(jù)報文的擴展
--icmp-type：
echo-request(請求回顯)，一般用8 來表示
所以 --icmp-type 8 匹配請求回顯數(shù)據(jù)包
echo-reply （響應(yīng)的數(shù)據(jù)包）一般用0來表示
2.2顯式擴展（-m）
擴展各種模塊
-m multiport：表示啟用多端口擴展
之后我們就可以啟用比如 --dports 21,23,80
六：詳解-j ACTION
常用的ACTION：
DROP：悄悄丟棄
一般我們多用DROP來隱藏我們的身份，以及隱藏我們的鏈表
REJECT：明示拒絕
ACCEPT：接受
custom_chain：轉(zhuǎn)向一個自定義的鏈
DNAT
SNAT
MASQUERADE：源地址偽裝
REDIRECT：重定向：主要用于實現(xiàn)端口重定向
MARK：打防火墻標(biāo)記的
RETURN：返回
在自定義鏈執(zhí)行完畢后使用返回，來返回原規(guī)則鏈。
練習(xí)題1：
只要是來自于172.16.0.0/16網(wǎng)段的都允許訪問我本機的172.16.100.1的SSHD服務(wù)
分析：首先肯定是在允許表中定義的。因為不需要做NAT地址轉(zhuǎn)換之類的，然后查看我們SSHD服務(wù)，在22號端口上，處理機制是接受，對于這個表，需要有一來一回兩個規(guī)則，如果我們允許也好，拒絕也好，對于訪問本機服務(wù)，我們最好是定義在INPUT鏈上，而OUTPUT再予以定義就好。(會話的初始端先定義)，所以加規(guī)則就是：
定義進來的： iptables -t filter -A INPUT -s 172.16.0.0/16 -d 172.16.100.1 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
定義出去的： iptables -t filter -A OUTPUT -s 172.16.100.1 -d 172.16.0.0/16 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
將默認(rèn)策略改成DROP:
iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
七：狀態(tài)檢測：
是一種顯式擴展，用于檢測會話之間的連接關(guān)系的，有了檢測我們可以實現(xiàn)會話間功能的擴展
什么是狀態(tài)檢測？對于整個TCP協(xié)議來講，它是一個有連接的協(xié)議，三次握手中，第一次握手，我們就叫NEW連接，而從第二次握手以后的，ack都為1，這是正常的數(shù)據(jù)傳輸，和tcp的第二次第三次握手，叫做已建立的連接（ESTABLISHED）,還有一種狀態(tài)，比較詭異的，比如：SYN=1 ACK=1 RST=1,對于這種我們無法識別的，我們都稱之為INVALID無法識別的。還有第四種，F(xiàn)TP這種古老的擁有的特征，每個端口都是獨立的，21號和20號端口都是一去一回，他們之間是有關(guān)系的，這種關(guān)系我們稱之為RELATED。
所以我們的狀態(tài)一共有四種：
NEW
ESTABLISHED
RELATED
INVALID
所以我們對于剛才的練習(xí)題，可以增加狀態(tài)檢測。比如進來的只允許狀態(tài)為NEW和ESTABLISHED的進來，出去只允許ESTABLISHED的狀態(tài)出去，這就可以將比較常見的反彈式木馬有很好的控制機制。
對于練習(xí)題的擴展：
進來的拒絕出去的允許，進來的只允許ESTABLISHED進來，出去只允許ESTABLISHED出去。默認(rèn)規(guī)則都使用拒絕
iptables -L -n --line-number ：查看之前的規(guī)則位于第幾行
改寫INPUT
iptables -R INPUT 2 -s 172.16.0.0/16 -d 172.16.100.1 -p tcp --dport 22 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -R OUTPUT 1 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
此時如果想再放行一個80端口如何放行呢？
iptables -A INPUT -d 172.16.100.1 -p tcp --dport 80 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -R INPUT 1 -d 172.16.100.1 -p udp --dport 53 -j ACCEPT
練習(xí)題2：
假如我們允許自己ping別人，但是別人ping自己ping不通如何實現(xiàn)呢？
分析：對于ping這個協(xié)議，進來的為8（ping），出去的為0(響應(yīng)).我們?yōu)榱诉_到目的，需要8出去,允許0進來
在出去的端口上：iptables -A OUTPUT -p icmp --icmp-type 8 -j ACCEPT
在進來的端口上：iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT
小擴展：對于127.0.0.1比較特殊，我們需要明確定義它
iptables -A INPUT -s 127.0.0.1 -d 127.0.0.1 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -s 127.0.0.1 -d 127.0.0.1 -j ACCEPT
八：SNAT和DNAT的實現(xiàn)
由于我們現(xiàn)在IP地址十分緊俏，已經(jīng)分配完了，這就導(dǎo)致我們必須要進行地址轉(zhuǎn)換，來節(jié)約我們僅剩的一點IP資源。那么通過iptables如何實現(xiàn)NAT的地址轉(zhuǎn)換呢？
1.SNAT基于原地址的轉(zhuǎn)換
基于原地址的轉(zhuǎn)換一般用在我們的許多內(nèi)網(wǎng)用戶通過一個外網(wǎng)的口上網(wǎng)的時候，這時我們將我們內(nèi)網(wǎng)的地址轉(zhuǎn)換為一個外網(wǎng)的IP，我們就可以實現(xiàn)連接其他外網(wǎng)IP的功能。
所以我們在iptables中就要定義到底如何轉(zhuǎn)換：
定義的樣式：
比如我們現(xiàn)在要將所有192.168.10.0網(wǎng)段的IP在經(jīng)過的時候全都轉(zhuǎn)換成172.16.100.1這個假設(shè)出來的外網(wǎng)地址：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -j SNAT --to-source 172.16.100.1
這樣，只要是來自本地網(wǎng)絡(luò)的試圖通過網(wǎng)卡訪問網(wǎng)絡(luò)的，都會被統(tǒng)統(tǒng)轉(zhuǎn)換成172.16.100.1這個IP.
那么，如果172.16.100.1不是固定的怎么辦？
我們都知道當(dāng)我們使用聯(lián)通或者電信上網(wǎng)的時候，一般它都會在每次你開機的時候隨機生成一個外網(wǎng)的IP，意思就是外網(wǎng)地址是動態(tài)變換的。這時我們就要將外網(wǎng)地址換成 MASQUERADE(動態(tài)偽裝):它可以實現(xiàn)自動尋找到外網(wǎng)地址，而自動將其改為正確的外網(wǎng)地址。所以，我們就需要這樣設(shè)置：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -j MASQUERADE
這里要注意：地址偽裝并不適用于所有的地方。
2.DNAT目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換
對于目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)流向是從外向內(nèi)的，外面的是客戶端，里面的是服務(wù)器端通過目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換，我們可以讓外面的ip通過我們對外的外網(wǎng)ip來訪問我們服務(wù)器不同的服務(wù)器，而我們的服務(wù)卻放在內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器的不同的服務(wù)器上。
如何做目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換呢？：
iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.10.18 -p tcp --dport 80 -j DNAT --todestination 172.16.100.2
目標(biāo)地址轉(zhuǎn)換要做在到達網(wǎng)卡之前進行轉(zhuǎn)換,所以要做在PREROUTING這個位置上
九：控制規(guī)則的存放以及開啟
注意：你所定義的所有內(nèi)容，當(dāng)你重啟的時候都會失效，要想我們能夠生效，需要使用一個命令將它保存起來
1.service iptables save 命令
它會保存在/etc/sysconfig/iptables這個文件中
2.iptables-save 命令
iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
3.iptables-restore 命令
開機的時候，它會自動加載/etc/sysconfig/iptabels
如果開機不能加載或者沒有加載，而你想讓一個自己寫的配置文件（假設(shè)為iptables.2）手動生效的話：
iptables-restore /etc/sysconfig/iptables.2
則完成了將iptables中定義的規(guī)則手動生效
十：總結(jié)
Iptables是一個非常重要的工具，它是每一個防火墻上幾乎必備的設(shè)置，也是我們在做大型網(wǎng)絡(luò)的時候，為了很多原因而必須要設(shè)置的。學(xué)好Iptables,可以讓我們對整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)有一個比較深刻的了解，同時，我們還能夠?qū)?nèi)核空間中數(shù)據(jù)的走向以及l(fā)inux的安全給掌握的非常透徹。我們在學(xué)習(xí)的時候，盡量能結(jié)合著各種各樣的項目，實驗來完成，這樣對你加深iptables的配置，以及各種技巧有非常大的幫助。
