Linux -- 防火墙

防火墙

防火墙类型

• 入侵检测（IDS）不阴断网络访问进行网络的检测，协助IPS进行工作
• 入侵防御（IPS）以透明模式分析数据内容，进行有效的防御数据攻击
• 防火墙 （隔离功能）

防火墙的分类

• 主机防火墙
  
  • 服务于当前主机的
• 网络防火墙
  
  • 服务于一定范围的网络
• 硬件防火墙
  
  • 大部门公司都采用了硬件防火墙，服务于一定范围的网络
  • 优点：处理速度快，专用的防火墙设备
  • 缺点：价格贵
• 软件防火墙
  
  • 运行于通用硬件平台之上的防火墙软件
• 网络层防火墙
  
  • 适用于OSI 下三层或四层的网络层防火墙
  • 包过滤防火墙，制定ACL 进行数据的源地址及目的地址过滤
  • 优点：过滤目的明确，处理速度快，便于维护。
  • 缺点：数据内容无法进行过滤。

• 应用层防火墙

  • 应用于OSI七层的防火墙

  Linux-防火墙

  Linux的防火墙已经集成到Linux的内核中，使用的是Netfilter 组件。内核中选取了五个位置进行出入站的规则定义点，这五个点俗称勾子（hook）或链 ，三种报文的流向以及对报文流向处理的四张表

• 五个勾子

  • INPUT
  • OUTPUT
  • FORWARD
  • PREROUTING
  • POSTROUTING

• 三种报文流向

  • 入站：PREROUTING –> INPUT –> 进程处理
  • 出站：进程处理 –> OUTPUT –> POSTROUTING
  • 转发：PREROUTING –> FORWARD –> POSTROUTING
    
• 四表 :作用在上图三种报文流向的规则库
  
  • filter
    
    • 作用在：INPUT , FORWARD , OUTPUT
  • nat
    
    • 作用在：PREROUTING , POSTROUTING , OUTPUT , INPUT
  • mangle
    
    • 作用在：PREROUTING , POSTROUTING , INPUT , OUTPUT , FORWARD
  • raw
    
    • 作用在：PREROUTING , OUTPUT
• 规则rule的定义，对匹配到的报文进行处理，处理的方式有定义
  
  • 内建的处理动作：ACCEPT , DROP , REJECT , SNAT , DNAT , MASQUERADE , MARK , LOG …
  • 自定义处理动作： 自定义chain(链)
  • 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：每个内置链对应一个勾子
  • 自定义链：用于对内置链进行扩展补充，只有HOOK勾子调用自定义链才生效。
    

• 对应的Linux 系统防火墙及命令

  • CentOS 7 firewalld.service ， iptables

  • CentOS 6 iptables

  • 对应的命令
    
    • -t table —-表示表名，默认是filter表
    • -N ： new 自定义一条新的规则链
    • -X ：delete ，删除自定义的空规则链 （如自定义链被跳用，先清除跳用再清）
    • -P ：设置默认策略，ACCEPT , DROP ,REJECT,
    • -E ：重命名自定义链
    • -L ：list ，列出指定链上的所有规则
    • -n ：numberic 以数字格式显示地址和端口号
    • -v ：verbose ， 详细信息
    • -vv : 更详细信息
    • -x ：显示计数器结果的精确值，而非单位转换后的易读值
    • –line -numbers ：显示规则的序号
    • -S ：命令格式显示链上规则
    • -A ：append , 追加
    • -I ：插入，要指明插入至的规则编号，默认为第一条
    • -D：delete 删除 1，指明规则序号 2，指明规则本身
    • -R ：替换指定链上的规则
    • -F ：清空指定的规则链 默认清空INPUT
    • -Z ：置零

  • 匹配条件

    • （1）. 基本匹配条件，无需加载模块
      
      • [!] -s , –source address[/mask][,…]; 源IP地址或规定一定范围
      • [!] -d ， –destination address[/mask][,…]:目标IP地址或规定一定范围
      • [!] -p ， –protocol protocol : 指定协议，0表示所有（all）
      • [!] -i ,–in-interface name ：报文入站口
      • [!] -o，–out-interface name：报文出站口
    • （2）. 扩展匹配条件，需要加载模块
    • [!] -p tcp
      
      • [!]–source-port , –port port[:port]:匹配报文源端口，可指定端口范围
      • [!]–destination-port , –dport port[:port]：匹配报文目标端口，可指定范围
      • [!]–tcp-flags mask comp 匹配三次挥手的报文形式
      • 例： iptables -A INPUT -p tcp –tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST SYN -j REJECT
      • [!] –syn ： 用于匹配第一次握手
    • [!] -p udp
      
      • [!]–source-port , –port port[:port]:匹配报文源端口，可指定端口范围
      • [!]–destination-port , –dport port[:port]：匹配报文目标端口，可指定范围

    • [!] -p icmp

      • [!] –icmp-type {type[/code]|typename}
        
        • type/code
          
          • 0/0 echo-reply –> icmp 应答
          • 8/0 echo-request –>icmp请求

    • 显示扩展：必须使用-m选项指明要调用的扩展模块的扩展机制，要手动加载扩展模块

      • [ -m matchname [ per-match-options ]]

  • 处理动作：

    • -j targetname [per-target-options]
      
      • 简单，ACCEPT,DROP
      • 扩展：REJECT , REDIRECT , RETURN , LOG , MARK , DNAT , SNAT , MASQUERADE

示例–做用在filter表上

1.multiport扩展的使用–以离散方式定义多个端口，最多15个
用法：

• [!] –source-ports,–sports port[,port|,port:port]…
• [!] –destination-ports,–dports port[,port|,port:port]..
• [!] –ports port[,port|,port:port]…多个源或目标端口

[root@localhost ~]#iptables -A INPUT -s 192.168.3.0/24 -d 172.18.0.0/16 -p tcp -m multiport --dports 20:25,80 -j ACCEPT 

2.iprange扩展的使用 – 指明连续的IP地址范围
用法：

• [!] –src-range from[-to] 源IP地址范围

• [!] –dst-range from[-to] 目标IP地址范围

  “`
  [[e-mail] ~]#iptables -A INPUT -d 192.168.3.0/24 -p tcp –dport 80 -m iprange –src-range 192.168.3.2-192.168.3.11 -j DROP

3.mac扩展 – 指明源MAC地址
用法：

• [!] –mac-source MAC

iptables -A INPUT -s 192.168.3.10 -m mac --mac-source 00:0c:29:fd:e7:45 -j REJECT

4.string扩展– 对报文中的应用层数据做字符串匹配检测
用法：

• –algo {bm|kmp} ：字符串匹配检测算法
  
  • bm: Boyer-Moore
  • kmp:knuth-pratt-morris
• –for offset 开始偏移
• –to offset 结束偏移

[!] –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 html]#iptables -A OUTPUT -s 192.168.3.3  -p tcp --sport 80 -m string --algo bm --string "test" -j REJECT    作用在出口勾子上，因为是3.3的回应包，没明确指定目标地址就是所有地址

5.time扩展–根据将报文到达的时间与指定的时间范围进行匹配
用法：

• –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
• –kerneltz：内核时区，不建议使用， CentOS7系统默认为UTC(注意： centos6 不支持kerneltz ， –localtz指定本地时区(默认))
  “`
  [[e-mail] ~]#iptables -A INPUT -s 192.168.3.2 -d 192.168.3.3 -p tcp –dport 80 -m time –timestart 00:30 –timestop 23:30 –weekdays Thu -j DROP

6.connlimit扩展–根据每个IP做并发连接数量匹配
用法：

• –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

  [[e-mail] ~]#iptables -A INPUT -s 192.168.3.2 -p tcp --dport 22 -m connlimit --connlimit-above 1 -j REJECT 

  7.limit扩展–基于收发报文的速率做匹配
  用法：

• –limit rate[/second|/minute|/hour|/day]

• –limit-burst number

[root@localhost ~]#iptables -A INPUT -s 192.168.3.2 -p icmp --icmp-type 8 -m limit --limit 3/minute --limit-burst 5 -j ACCEPT 
[root@localhost ~]#iptables -I INPUT 2 -p icmp -j REJECT

8.state扩展–根据“连接追踪机制”去检查连接的状态
conntrack的几种状态：

• NEW ：新发出的请求，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

用法：

• [!] –state state

[[e-mail] ~]#iptables -A INPUT -s 192.168.3.2 -p tcp -m multiport --dports 22,80 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j REJECT

示例–做用在NAT表上

使用在NAT表上的链有：PREROUTING , INPUT , OUTPUT , POSTROUTING
SNAT： 内网地址进行转换，和外网进行通迅的转换过程，我们称之为SNAT；SNAT是修改源地址
DNAT：本局外网地址映射至本局内网地址，我们称之为DNAT；DNAT是修改目标地址
PNAT： 内网地址转换为外网地址加端口号

SNAT示例：SNAT：固定IP
–to-source [ipaddr[-ipaddr]][:port[-port]]
–random

测试：
条件：三台linux虚拟机
描述：A机器，内网地址：192.168.3.2 充当内网客户机
     B机器，内网地址：192.168.3.3 外网地址：172.18.6.50 用防火墙使用
     C机器，外网地址：172.18.6.51 充当外网的website

操作：
A:设置默认路由，下一跳地址是192.168.3.3
B:设置防火墙SNAT的转换，转换地址为172.18.6.50
C：配置下HTTPD的服务 无需设置路由

A的配置
[[e-mail] ~]#route add default gw 192.168.3.3
[[e-mail] ~]#route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
192.168.3.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 eth0
0.0.0.0         192.168.3.3     0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0

B的配置
[[e-mail] ~]#iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.3.0/24 ! -d 192.168.3.0/24 -j SNAT --to-source 172.18.6.50

操作结果：

A访问C的website
[[e-mail] ~]#curl -I 172.18.6.51
HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 21 Oct 2017 03:27:25 GMT
Server: Apache/2.4.6 (Red Hat Enterprise Linux)
Last-Modified: Sat, 21 Oct 2017 03:26:13 GMT
ETag: "1d-55c0626cb7f3b"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 29
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

ping包
[[e-mail] ~]#ping 172.18.6.51
PING 172.18.6.51 (172.18.6.51) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.18.6.51: icmp_seq=1 ttl=63 time=0.672 ms
64 bytes from 172.18.6.51: icmp_seq=2 ttl=63 time=0.818 ms
64 bytes from 172.18.6.51: icmp_seq=3 ttl=63 time=0.426 ms
64 bytes from 172.18.6.51: icmp_seq=4 ttl=63 time=0.532 ms

SNAT示例：SNAT：MASQUERADE：动态IP，如拨号网络
–to-ports port[-port]
–random

测试：条件如上，只是B机器的外网地址IP随机修改
B的配置
[root@localhost ~]#iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.3.0/24 ! -d 192.168.3.0/24 -j MASQUERADE

DNAT示例：外网映射内网IP及端口
–to-destination [ipaddr[-ipaddr]][:port[-port]]

测试：条件如上，这次我们使用172.168.6.50:80的地址及端口映射至内网192.168.3.2:80的地址端口

B的配置：
[[e-mail] ~]#iptables -t nat -A PREROUTING -d 172.18.6.50 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.3.2:80

C使用curl 172.18.6.50得出的结果
[[e-mail] ~]# curl 172.18.6.50
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补充内容：CentOS 7 的防火墙新出了个管理服务firewalld 有图形界面操作工具：firewall-config 也有命令行工具：firewall-cmd 。firewalld与iptables 两者如需使用只能选择其一