一、概述

Linux的防火墙体系主要工作在网络层，针对TCP/IP数据包实施过滤和限制。属于典型的包过滤防火墙。linux系统的防火墙体系基于内核编码实现，具有非常稳定的性能和极高的效率，因此获得广泛的应用。

在很多安全技术资料中，netfilter和iptables都用来指linux防火墙，区别如下：

• netfilter：指的是linux内核中实现包过滤防火墙的内部结构，不以程序或文件的形式存在，属于“内核态”又称内核空间的防火墙功能体系
• iptables：指的是用来管理linux防火墙的命令程序，通常位于/sbin/iptables目录下，属于“用户态”又称用户空间的防火墙管理体系

二、iptables的四表五链结构

iptables的作用是为包过滤机制的实现提供规则，通过各种不同的规则，告诉netfilter对来自某些源，前往某些目的或具有某些协议特征的数据包应该如何处理，为了更加方便的组织和管理防火墙规则，iptables采用了表和链的分层结构

其中，每个规则表相当于内核空间的一个容器，根据规则集的不同用途划分为默认的四个表，在每个表容器内又包括不同的规则链，根据处理数据包的不同时机划分为五种链

iptables管理着4个不同的规则表：

表名称	规则含义
filter	根据具体的规则要求决定如何处理一个数据包
nat	用来修改数据包的ip地址，端口号等信息
mangle	用来修改数据包的服务类型、生命周期，或者设置mark标记实现流量整形等高级应用
raw	主要用来决定是否对数据包进行状态跟踪

应用最多的是filter和nat。

在处理各种数据包时，根据防火墙规则的不同介入时机，iptables默认划分为五种不同的规则链：

链名称	规则含义
INPUT	当收到访问防火墙本机地址的数据包时，应用此链中的规则
OUTPUT	当防火墙本机向外发送数据包时，应用此链中的规则
FORWARD	当接收到需要通过防火墙中转发送给其他地址的数据包时，应用此链中的规则
PREROUTING	在对数据包做路由选择之前，应用此链中的规则
POSTROUTING	在对数据包做路由选择之后，应用此链中的规则

每个规则表中对应哪些规则链，如图所示：

三、包过滤的匹配流程

当一个数据包到达防火墙以后，会优先选择哪一个表、哪一个链中的规则呢？

• 规则表应用顺序：raw→mangle→nat→filter

• 规则链的应用顺序取决于数据的流向：

  入站数据流向：PREROUTING→路由选择→INPUT→应用程序
  转发数据流向：PREROUTING→路由选择→FORWARD→POSTROUTING
  出站数据流向：OUTPUT→路由选择→POSTROUTING

• 规则链内部的处理规则：

  按第一条规则……第二条规则的顺序进行匹配处理，遵循“匹配即停止”的原则，
  一旦找到一条匹配规则将不再检查后续的其他规则，如果一直找不到匹配的规则，就按默认规则处理。

四、iptables的配置

1、基本语法

语法格式：
iptables 【-t 表名】 管理选项{【链名】【匹配条件】 【-j 控制类型】
【-t 表名】如果不指定表名，默认是filter表

2、管理选项

管理选项	含义	示例用法
-A	在指定链末尾追加一条	iptables -A INPUT
-I	在指定链中插入一条新的，未指定序号默认作为第一条	iptables -I INPUT
-R	修改、替换某一条规则	iptables -t nat -R INPUT
-D	删除	iptables -t nat -D INPUT
-L	查看	iptables -L -t nat
-F	清除所有规则	iptables -F
-P	指定默认规则	iptables -P
-n	以数字形式显示	iptables -L -n’,iptables -nL
-n --line-number	规则带编号	iptables -L -n --line-number -t nat

3、控制选项

控制选项	含义
ACCEPT	允许数据包通过
REJECT	拒绝数据包通过，必要时会给数据包发送端一个响应信息
DROP	直接丢弃数据包，不给任何回应
LOG	在/var/log/messages文件中记录日志信息，然后将数据包给下一条规则，它本身不处理数据包

4、配置实例

例1：给filter表添加第一条规则，允许所有数据包访问本机

[root@firewall ~]# iptables -I INPUT -j ACCEPT
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     all  --  anywhere             anywhere            

例2：给filter表追加一条规则，允许来自192.168.100.0网段的数据包访问本机

[root@firewall ~]# iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.100.0/24 -j ACCEPT
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     all  --  anywhere             anywhere            
ACCEPT     all  --  192.168.100.0/24     anywhere            

注意：iptables后面必须先指定表名然后才是链名

例3：删除filter表中INPUT链中的第一条规则

[root@firewall ~]# iptables -D INPUT 1
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             tcp dpt:sshall  --  anywhere             anywhere            

例4：查看链中的条目

[root@firewall ~]# iptables -L -n --line-number
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num  target     prot opt source               destination         
1    ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:22
2               all  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0           

例5：清空filter表中所有规则

[root@firewall ~]# iptables -F
[root@firewall ~]# 
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

例6：设置filter表中OUTPUT链的默认规则

[root@firewall ~]# iptables -P OUTPUT ACCEPT

注意：-F清空链时，默认策略不受影响，默认策略也不参与链内规则的顺序编排

五、规则的匹配条件

1、通用匹配

（1）协议匹配

iptables编写协议匹配的规则时用-p指定协议名，如tcp、udp、icmp和all

例1：不允许任何主机ping本主机

[root@firewall ~]# iptables -I INPUT -p icmp -j REJECT
[root@firewall ~]# iptables -n -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
REJECT     icmp --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            reject-with icmp-port-unreachable

例2：拒绝除icmp之外的其他连接，！表示取反

[root@firewall ~]# iptables -I INPUT !-p icmp -j REJECT

（2）地址匹配

iptables编写地址匹配的规则时用-s：表示源地址，-d：表示目标地址

例1：不允许192.168.100.200这个主机ping本主机

[root@firewall ~]# iptables -I INPUT -s 192.168.100.200 -p icmp -j REJECT
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
REJECT     icmp --  192.168.100.200      anywhere             reject-with icmp-port-unreachable

例2：禁止192.168.100.0网段的所有主机的所有连接

[root@firewall ~]# iptables -I INPUT -s 192.168.100.0/24 -j DROP

（3）网络接口匹配

iptables编写地址匹配的规则时用-i 进站接口名和-o 出站接口名的形式

例1：丢弃来自192.168.100.0网段并且从ens33接口进入的数据包

[root@firewall ~]# iptables -A INPUT -i ens33 -s 192.168.100.0/24 -j DROP

2、隐含匹配

（1）端口匹配

例1：开放ssh连接

[root@firewall ~]# iptables -I INPUT -p tcp -dport 22 -j ACCEPT
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             tcp dpt:sshall  --  anywhere             anywhere           

（2）icmp类型匹配

例1：允许本机ping别的主机但是不允许别的主机ping本机

[root@firewall ~]# iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 8 -j DROP
[root@firewall ~]# 
[root@firewall ~]# 
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             tcp dpt:sshall  --  anywhere             anywhere            
DROP       icmp --  anywhere             anywhere             icmp echo-request

3、显示匹配

（1）多端口匹配

例1：允许开放25,80,110,143端口，以便访问邮件和网站服务

[root@firewall ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 25,80,110,143 -j ACCEPT
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             multiport dports smtp,http,pop3,imap

例2：开放ftp访问，冒号表示端口的范围从20-21端口

 [root@firewall ~]# iptables -I INPUT -p tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             tcp dpts:ftp-data:ftp

例3：开放ftp访问的另一种方法，写成多端口模式，端口之间用逗号分隔

[root@firewall ~]# iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dport 20,21 -j ACCEPT
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             multiport dports smtp,http,pop3,imap
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             multiport dports ftp-data,ftp

（2）ip范围匹配

例1：不允许192.168.100.110-192.168.100.150范围的主机经过防火墙转发数据包

[root@firewall ~]# iptables -A FORWARD -p tcp -m iprange --src-range 192.168.100.110-192.168.100.150 -j REJECT
[root@firewall ~]# 
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         Chain FORWARD (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
REJECT     tcp  --  anywhere             anywhere             source IP range 192.168.100.110-192.168.100.150 reject-with icmp-port-unreachable

（3）mac地址匹配

例1：不允许mac地址为00:0c:29:52:c0:ae的任何访问

[root@firewall ~]# iptables -A INPUT -m mac --mac-source 00:0c:29:52:c0:ae -j DROP
[root@firewall ~]# 
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
DROP       all  --  anywhere             anywhere             MAC 00:0C:29:52:C0:AE

这里我们修改一下规则，虽然拒绝访问但是会给一个主机无法到达的回应：

[root@firewall ~]# iptables -R INPUT 1 -m mac --mac-source 00:0c:29:52:c0:ae -j REJECT
[root@firewall ~]# 
[root@firewall ~]# 
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
REJECT     all  --  anywhere             anywhere             MAC 00:0C:29:52:C0:AE reject-with icmp-port-unreachable

注意：-R修改某一条规则的时候，链名后面要加规则的数字，指定具体哪一条规则，并且把过滤的规则也要写上，哪怕只是修改控制类型也不能直接-j REJECT，否则它会视为拒绝所有！

（4）状态匹配

编写iptables规则时使用“-m state --state 连接状态”的形式

常用的连接状态：
NEW：与任何连接无关的
ESTABLISHED：响应请求或者已经建立连接的
RELATED：与已有连接有相关性的，比如ftp数据连接

例1：允许响应请求的连接放行

[root@firewall ~]# iptables -I INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
[root@firewall ~]# iptables -L
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
ACCEPT     tcp  --  anywhere             anywhere             state ESTABLISHED

六 、iptables的应用（SNAT和DNAT）

1、实验环境

内网web服务器：192.168.100.200（CentOS7.6系统）
内网出口防火墙：192.168.100.200，12.0.0.1（CentOS7.6系统两块网卡分别做内网和外网的网关）
外网web服务器：12.0.0.2（CentOS7.6系统）

2、实验要求

1、内网web服务器经过防火墙nat地址转换之后可以访问外网服务器的web服务
2、外网web服务器经过防火墙nat地址转换之后可以访问内网服务器的web服务

3、实验准备

关闭所有主机的Firewalld服务，安装iptables-server，开启iptables防火墙，清空所有规则，内网和外网web服务器安装httpd服务并开启

4、实验步骤

要让内网服务器可以访问外网，第一步需要开启防火墙这台服务器的路由转发功能，相当于把这台linux服务器当做是一个路由器来使用，第二步需要在防火墙的出接口做nat地址转换，将内网的ip转换成出接口的ip地址，这样，访问外网网页的时候其实外网服务器并不感知内网ip
开启防火墙服务器的路由转发功能：




配置防火墙规则（SNAT）：

[root@firewall ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.100.0/24 -o ens36 -j SNAT --to-source 12.0.0.1

apache的访问日志路径：/var/log/httpd/access_log

apache的错误日志路径：/var/log/httpd/error_log

再配置一条外网经过防火墙的规则（DNAT）：

[root@firewall ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -d 12.0.0.1 -i ens36 -j DNAT --to-destination 192.168.100.200