iptables

iptables 简介

Linux系统提供了iptables用于构建网络防火墙，其能够实现包过滤、网络地址转换（NetworkAddress Translation，NAT）等功能。为iptables提供这些功能的底层模块是netfilter框架（Netfilter项目的官方网站是https://www.netfilter.org）。Linux中的netfilter是内核中的一系列钩子（Hook），它为内核模块在网络栈中的不同位置注册回调函数（Callback Function）提供了支持。数据包在协议栈中依次经过这些在不同位置的回调函数的处理。

iptables 的表和链

1、netfilter钩子与iptables表和链的处理顺序

netfilter有5个钩子可以提供程序去注册。在数据包经过网络栈的时候，这些钩子上注册的内核模块依次被触发。这5个钩子的处理时间如下。

·NF_IP_PRE_ROUTING：在数据流量进入网络栈后立即被触发，这个钩子上注册的模块在路由决策前即被执行，如图①所示的阶段。

·NF_IP_LOCAL_IN：这个钩子在路由判断确定包是发送到本机时执行，如图②所示的阶段。·NF_IP_FORWARD：这个钩子在路由判断是需要转发给其他主机时执行，如图③所示的阶段。

·NF_IP_LOCAL_OUT：这个钩子在本机进程产生的网络被送到网络栈上时执行，如图④所示的阶段。

·NF_IP_POST_ROUTING：这个钩子在数据包经过路由判断即将发送到网络前执行，如图⑤所示的阶段。

2、iptables中有以下5个链（Chain）

• ·PREROUTING：NF_IP_PRE_ROUTING钩子触发。

• ·INPUT：NF_IP_LOCAL_IN钩子触发。

• ·FORWARD：NF_IP_FORWARD钩子触发。

• ·OUTPUT：NF_IP_LOCAL_OUT钩子触发。

• ·POSTROUTING：NF_IP_POST_ROUTING钩子触发。

3、iptables中有5种表（Table）

·filter表。iptables中使用最广泛的表，作用是进行过滤，也就是由filter表来决定一个数据包是否继续发往它的目的地址或者被拒绝丢弃。

·nat表。顾名思义，nat表用于网络地址转换，可以改变数据包的源地址或者目的地址。

·mangle表。用于修改IP的头部信息，如修改TTL（Time to Live）。

·raw表。为iptables提供了一种不经过状态追踪的机制，在大流量对外业务的服务器上使用这个表可以避免状态追踪带来的性能问题。

·security表。提供在数据包中加入SELinux特性的功能。在实际应用中，security一般不常用。

通过以上分析，我们知道netfilter仅仅有5个钩子，而iptables有5个链和5种表，由此可见在一个钩子上可能有多个表的不同链需要处理，如图中的raw表、mangle表、filter表都有POSTROUTING链，这些不同表中的链根据自己向内核注册时的优先级（priority）依次处理。

iptables 语法及命令

iptables [-t table] COMMAND [chain] CRETIRIA -j ACTION

　-t table，是指操作的表，filter、nat、mangle或raw, 默认使用filter

　　COMMAND，子命令，定义对规则的管理

　　chain, 指明链路

　　CRETIRIA, 匹配的条件或标准

　　ACTION,操作动作

　　例如，不允许10.8.0.0/16网络对80/tcp端口进行访问，

iptables -A INPUT -s 10.8.0.0/16 -d 172.16.55.7 -p tcp --dport 80 -j DROP

　　查看iptables列表

iptables -nL

详解COMMAND:

 1.链管理命令（这都是立即生效的）
 -P :设置默认策略的（设定默认门是关着的还是开着的）
 默认策略一般只有两种
 iptables -P INPUT (DROP|ACCEPT)  默认是关的/默认是开的
 比如：
 iptables -P INPUT DROP 这就把默认规则给拒绝了。并且没有定义哪个动作，所以关于外界连接的所有规则包括Xshell连接之类的，远程连接都被拒绝了。
        -F: FLASH，清空规则链的(注意每个链的管理权限)
     iptables -t nat -F PREROUTING
     iptables -t nat -F 清空nat表的所有链
        -N:NEW 支持用户新建一个链
            iptables -N inbound_tcp_web 表示附在tcp表上用于检查web的。
        -X: 用于删除用户自定义的空链
            使用方法跟-N相同，但是在删除之前必须要将里面的链给清空昂了
        -E：用来Rename chain主要是用来给用户自定义的链重命名
            -E oldname newname
         -Z：清空链，及链中默认规则的计数器的（有两个计数器，被匹配到多少个数据包，多少个字节）
            iptables -Z :清空
 
2.规则管理命令
         -A：追加，在当前链的最后新增一个规则
         -I num : 插入，把当前规则插入为第几条。
            -I 3 :插入为第三条
         -R num：Replays替换/修改第几条规则
            格式：iptables -R 3 …………
         -D num：删除，明确指定删除第几条规则
        
3.查看管理命令 “-L”
  附加子命令
  -n：以数字的方式显示ip，它会将ip直接显示出来，如果不加-n，则会将ip反向解析成主机名。
  -v：显示详细信息
  -vv
  -vvv :越多越详细
  -x：在计数器上显示精确值，不做单位换算
  --line-numbers : 显示规则的行号
  -t nat：显示所有的关卡的信息

详解匹配标准:

1.通用匹配：源地址目标地址的匹配
  -s：指定作为源地址匹配，这里不能指定主机名称，必须是IP
 IP | IP/MASK | 0.0.0.0/0.0.0.0
 而且地址可以取反，加一个“!”表示除了哪个IP之外
  -d：表示匹配目标地址
  -p：用于匹配协议的（这里的协议通常有3种，TCP/UDP/ICMP）
  -i eth0：从这块网卡流入的数据
 流入一般用在INPUT和PREROUTING上
  -o eth0：从这块网卡流出的数据
 流出一般在OUTPUT和POSTROUTING上
        
2.扩展匹配
2.1隐含扩展：对协议的扩展
    -p tcp :TCP协议的扩展。一般有三种扩展
 --dport XX-XX：指定目标端口,不能指定多个非连续端口,只能指定单个端口，比如
 --dport 21  或者 --dport 21-23 (此时表示21,22,23)
 --sport：指定源端口
 --tcp-fiags：TCP的标志位（SYN,ACK，FIN,PSH，RST,URG）
     对于它，一般要跟两个参数：
 1.检查的标志位
 2.必须为1的标志位
 --tcpflags syn,ack,fin,rst syn   =    --syn
 表示检查这4个位，这4个位中syn必须为1，其他的必须为0。所以这个意思就是用于检测三次握手的第一次包的。对于这种专门匹配第一包的SYN为1的包，还有一种简写方式，叫做--syn
    -p udp：UDP协议的扩展
        --dport
        --sport
    -p icmp：icmp数据报文的扩展
        --icmp-type：
 echo-request(请求回显)，一般用8 来表示
 所以 --icmp-type 8 匹配请求回显数据包
 echo-reply （响应的数据包）一般用0来表示
                  
2.2显式扩展（-m）
     扩展各种模块
      -m multiport：表示启用多端口扩展
      之后我们就可以启用比如 --dports 21,23,80 

详解-j ACTION

常用的ACTION：
  DROP：悄悄丢弃
 一般我们多用DROP来隐藏我们的身份，以及隐藏我们的链表
  REJECT：明示拒绝
  ACCEPT：接受
 custom_chain：转向一个自定义的链
  DNAT
  SNAT
  MASQUERADE：源地址伪装
  REDIRECT：重定向：主要用于实现端口重定向
  MARK：打防火墙标记的
  RETURN：返回
 在自定义链执行完毕后使用返回，来返回原规则链。 
 
 例子：
 只要是来自于172.16.0.0/16网段的都允许访问我本机的172.16.100.1的SSHD服务
     分析：首先肯定是在允许表中定义的。因为不需要做NAT地址转换之类的，然后查看我们SSHD服务，在22号端口上，处理机制是接受，对于这个表，需要有一来一回两个规则，如果我们允许也好，拒绝也好，对于访问本机服务，我们最好是定义在INPUT链上，而OUTPUT再予以定义就好。(会话的初始端先定义)，所以加规则就是：
     定义进来的： iptables -t filter -A INPUT -s 172.16.0.0/16 -d 172.16.100.1 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
     定义出去的： iptables -t filter -A OUTPUT -s 172.16.100.1 -d 172.16.0.0/16 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
     将默认策略改成DROP:
   iptables -P INPUT DROP
   iptables -P OUTPUT DROP
   iptables -P FORWARD DROP 

状态检测

是一种显式扩展，用于检测会话之间的连接关系的，有了检测我们可以实现会话间功能的扩展
        什么是状态检测？对于整个TCP协议来讲，它是一个有连接的协议，三次握手中，第一次握手，我们就叫NEW连接，而从第二次握手以后的，ack都为1，这是正常的数据传输，和tcp的第二次第三次握手，叫做已建立的连接（ESTABLISHED）,还有一种状态，比较诡异的，比如：SYN=1 ACK=1 RST=1,对于这种我们无法识别的，我们都称之为INVALID无法识别的。还有第四种，FTP这种古老的拥有的特征，每个端口都是独立的，21号和20号端口都是一去一回，他们之间是有关系的，这种关系我们称之为RELATED。
 所以我们的状态一共有四种：
        NEW
        ESTABLISHED
        RELATED
        INVALID
 
 所以我们对于刚才的练习题，可以增加状态检测。比如进来的只允许状态为NEW和ESTABLISHED的进来，出去只允许ESTABLISHED的状态出去，这就可以将比较常见的反弹式木马有很好的控制机制。
        
对于练习题的扩展：
 进来的拒绝出去的允许，进来的只允许ESTABLISHED进来，出去只允许ESTABLISHED出去。默认规则都使用拒绝
 iptables -L -n --line-number  ：查看之前的规则位于第几行
    改写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
 
    此时如果想再放行一个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
 
练习题2：
假如我们允许自己ping别人，但是别人ping自己ping不通如何实现呢？
分析：对于ping这个协议，进来的为8（ping），出去的为0(响应).我们为了达到目的，需要8出去,允许0进来
 
在出去的端口上：iptables -A OUTPUT -p icmp --icmp-type 8 -j ACCEPT
在进来的端口上：iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT
 
小扩展：对于127.0.0.1比较特殊，我们需要明确定义它
 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 

SNAT和DNAT的实现

由于我们现在IP地址十分紧俏，已经分配完了，这就导致我们必须要进行地址转换，来节约我们仅剩的一点IP资源。那么通过iptables如何实现NAT的地址转换呢？

1.SNAT基于原地址的转换
 基于原地址的转换一般用在我们的许多内网用户通过一个外网的口上网的时候，这时我们将我们内网的地址转换为一个外网的IP，我们就可以实现连接其他外网IP的功能。
所以我们在iptables中就要定义到底如何转换：
定义的样式：
 比如我们现在要将所有192.168.10.0网段的IP在经过的时候全都转换成172.16.100.1这个假设出来的外网地址：
 iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -j SNAT --to-source 172.16.100.1
 这样，只要是来自本地网络的试图通过网卡访问网络的，都会被统统转换成172.16.100.1这个IP.
 那么，如果172.16.100.1不是固定的怎么办？
 我们都知道当我们使用联通或者电信上网的时候，一般它都会在每次你开机的时候随机生成一个外网的IP，意思就是外网地址是动态变换的。这时我们就要将外网地址换成 MASQUERADE(动态伪装):它可以实现自动寻找到外网地址，而自动将其改为正确的外网地址。所以，我们就需要这样设置：
         iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -j MASQUERADE
         这里要注意：地址伪装并不适用于所有的地方。
 
2.DNAT目标地址转换
 对于目标地址转换，数据流向是从外向内的，外面的是客户端，里面的是服务器端 通过目标地址转换，我们可以让外面的ip通过我们对外的外网ip来访问我们服务器不同的服务器，而我们的服务却放在内网服务器的不同的服务器上 。

    如何做目标地址转换呢？：
 iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.10.18 -p tcp --dport 80 -j DNAT --todestination 172.16.100.2
        目标地址转换要做在到达网卡之前进行转换,所以要做在PREROUTING这个位置上
  

控制规则的存放以及开启

注意：你所定义的所有内容，当你重启的时候都会失效，要想我们能够生效，需要使用一个命令将它保存起来
 1.service iptables save 命令
 它会保存在/etc/sysconfig/iptables这个文件中
    2.iptables-save 命令
 iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
 
    3.iptables-restore 命令
 开机的时候，它会自动加载/etc/sysconfig/iptabels
 如果开机不能加载或者没有加载，而你想让一个自己写的配置文件（假设为iptables.2）手动生效的话：
 iptables-restore < /etc/sysconfig/iptables.2
 则完成了将iptables中定义的规则手动生效 

iptables 脚本

1、代码中的规则9明确禁止了所有未被允许的网络访问。这是1.3.4节白名单机制原则的贯彻实践。

2、代码中的规则11明确禁止了主机主动发出外部连接，这可以有效地防范类似“反弹Shell”的攻击。在很多情况下，当主机被黑客入侵后，其留下的后门并不以监听端口的形式接收外部连接，因为在这种情况下，监听很容易被识别出来，也很容易被外部网络设备的防火墙所截获并禁止；相反，这些后门会主动向黑客所控制的外部主机发起网络连接，把被入侵主机的Shell反弹到外部主机上，从而进行反向形式的控制。防止反弹Shell的最有效手段就是禁止本机主动向未被明确信任的外部主机发起连接。