iptables 防火墙理论

iptables 的基本认识

Netfilter 组件

• 内核空间，集成在 Linux 内核中
• 扩展各种网络服务的结构化底层架构
• 内核中选取五个位置放了五个 hook（钩子）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），包含控制 IP 包处理的规则集（rules），规则被分组放在链（chain）上

三种报文流向

• 流入本机：PREROUTING ----> INPUT ----> 用户空间进程
• 流出本机：用户空间进程 ----> OUTPUT ----> POSTROUTING
• 转发：PREROUTING ----> FORWARD ----> POSTROUTING

iptables 的组成

iptables 由五个表和五个链以及一些规则组成

• 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

nat：network address translation 网络地址转换规则表

mangle：修改数据标记位规则表

raw：关闭NAT表上启用的连接跟踪机制，加快封包穿越防火墙的速度

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

五个表的的优先级：security > raw > mangle > nat > filter

• 五个内置链 chain

INPUT：处理输入数据包

OUTPUT：处理输出数据包

FORWARD：处理转发数据包

PREROUTING：用于目标地址转换（DNAT）

POSTROUTING：用于源地址转换（SNAT）

Netfilter表和链的对应关系

数据包过滤匹配流程

• 路由功能发生的时间点
• 报文进入本机后
  • 判断目标主机是否为本机
    • 是：INPUT
    • 否：FORWARD

• 报文离开本机前
  • 判断由哪个接口送往下一跳

内核中数据包的传输过程

1. 当一个数据包进入网卡时，数据包首先进入PREROUTING链，内核根据数据包目的IP判断是否需要转发出去
2. 如果数据包就是进入本机的，数据包就会沿着图向上移动，到达INPUT链。数据包到达INPUT链后，任何进程都会收到它。本机上运行的程序可以发送数据包，这些数据包经过OUTPUT链，然后到达POSTROUTING链输出
3. 如果数据包是要转发出去的，且内核允许转发，数据包就会向右移动，经过FORWARD链，然后到达POSTROUTING链输出

iptables规则

• 规则rule：根据规则的匹配条件尝试报文，对匹配成功的报文根据规则定义的处理动作作出处理
  • 匹配条件：默认为与条件，同时满足
    • 基本匹配：IP，端口，TCP的Flags（SYN，ACK等）
    • 扩展匹配：通过复杂高级功能匹配
  • 处理动作：成文target，跳转目标
    • 内建处理动作
      • ACCEPT：接收数据包
      • DROP：丢弃数据包
      • REJECT：拒绝数据包
      • REDIRECT：重定向、映射、透明代理
      • SNAT：源地址转换
      • DNAT：目标地址转换
      • MASQUERADE：IP伪装（NAT），用于ADSL
      • LOG：日志记录
      • MARK：做防火墙标记
      • RETURN：返回调用链
    • 自定义处理动作：自定义chain，利用分类管理复杂情形
• 规则要添加在链上才生效；添加在自定义上不会自动生效
• 链chain
  • 内置链：每个内置链对应于一个钩子函数
  • 自定义链：用于对内置链进行扩展或补充，可实现更灵活的规则组织管理机制；只有hook钩子调用自定义链时才生效

iptables添加要点

• 要实现哪种功能：判断添加在哪张表上
• 报文流经的路径：判断添加在哪个链上
• 报文的流向：判断源和目的
• 匹配规则：业务需要