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规则 防火墙 iptables input accept

2015年10月21日

规则 防火墙 iptables input accept

http://chwling2008.blog.sohu.com/265396232.html

由于 mangle 这个表格很少被使用,如果将图 9.3-3 的 mangle 拿掉的话,那就容易看的多了:


图 9.3-4、iptables 内建各表格与链的相关性(简图)
透过图 9.3-4 你就可以更轻松的了解到,事实上与本机最有关的其实是 filter 这个表格内的 INPUT 与 OUTPUT 这两条链,如果你的 iptables 只是用来保护 Linux 主机本身的话,那 nat 的规则根本就不需要理他,直接设定为开放即可。

不过,如果你的防火墙事实上是用来管制 LAN 内的其他主机的话,那么你就必须要再针对 filter 的 FORWARD 这条链,还有 nat 的 PREROUTING, POSTROUTING 以及 OUTPUT 进行额外的规则订定才行。 nat 表格的使用需要很清晰的路由概念才能够设定的好,建议新手先不要碰!最多就是先玩一玩最阳春的 nat 功能『IP 分享器的功能』就好了! ^_^!这部份我们在本章的最后一小节会介绍的啦!


9.3.4 本机的 iptables 语法

理论上,当你安装好 Linux 之后,系统应该会主动的帮你启动一个阳春的防火墙规则才是, 不过这个阳春防火墙可能不是我们想要的模式,因此我们需要额外进行一些修订的行为。不过,在开始进行底下的练习之前 鸟哥这里有个很重要的事情要告知一下。因为 iptables 的指令会将网络封包进行过滤及抵挡的动作,所以,请不要在远程主机上进行防火墙的练习,因为你很有可能一不小心将自己关在家门外! 尽量在本机前面登入 tty1-tty6 终端机进行练习,否则常常会发生悲剧啊!鸟哥以前刚刚在玩 iptables 时,就常常因为不小心规则设定错误,导致常常要请远程的朋友帮忙重新启动…

刚刚提到咱们的 iptables 至少有三个预设的 table (filter, nat, mangle),较常用的是本机的 filter 表格, 这也是默认表格啦。另一个则是后端主机的 nat 表格,至于 mangle 较少使用,所以这个章节我们并不会讨论 mangle。 由于不同的 table 他们的链不一样,导致使用的指令语法或多或少都有点差异。 在这个小节当中,我们主要将针对 filter 这个默认表格的三条链来做介绍。底下就来玩一玩吧!

Tips:
防火墙的设定主要使用的就是 iptables 这个指令而已。而防火墙是系统管理员的主要任务之一, 且对于系统的影响相当的大,因此『只能让 root 使用 iptables 』,不论是设定还是观察防火墙规则喔!

9.3.4-1 规则的观察与清除

如果你在安装的时候选择没有防火墙的话,那么 iptables 在一开始的时候应该是没有规则的,不过, 可能因为你在安装的时候就有选择系统自动帮你建立防火墙机制,那系统就会有默认的防火墙规则了! 无论如何,我们先来看看目前本机的防火墙规则是如何吧!

[[email protected] ~]# iptables [-t tables] [-L] [-nv]
选项与参数:
-t :后面接 table ,例如 nat 或 filter ,若省略此项目,则使用默认的 filter
-L :列出目前的 table 的规则
-n :不进行 IP 与 HOSTNAME 的反查,显示讯息的速度会快很多!
-v :列出更多的信息,包括通过该规则的封包总位数、相关的网络接口等

范例:列出 filter table 三条链的规则
[[email protected] ~]# iptables -L -n
Chain INPUT (policy ACCEPT)   <==针对 INPUT 链,且预设政策为可接受
target  prot opt source     destination <==说明栏
ACCEPT  all  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0   state RELATED,ESTABLISHED <==第 1 条规则
ACCEPT  icmp --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0                             <==第 2 条规则
ACCEPT  all  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0                             <==第 3 条规则
ACCEPT  tcp  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0   state NEW tcp dpt:22      <==以下类推
REJECT  all  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0   reject-with icmp-host-prohibited

Chain FORWARD (policy ACCEPT)  <==针对 FORWARD 链,且预设政策为可接受
target  prot opt source     destination
REJECT  all  --  0.0.0.0/0  0.0.0.0/0   reject-with icmp-host-prohibited

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)  <==针对 OUTPUT 链,且预设政策为可接受
target  prot opt source     destination

范例:列出 nat table 三条链的规则
[[email protected] ~]# iptables -t nat -L -n
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination

在上表中,每一个 Chain 就是前面提到的每个链啰~ Chain 那一行里面括号的 policy 就是预设的政策, 那底下的 target, prot 代表什么呢?

  • target:代表进行的动作, ACCEPT 是放行,而 REJECT 则是拒绝,此外,尚有 DROP (丢弃) 的项目!
  • prot:代表使用的封包协议,主要有 tcp, udp 及 icmp 三种封包格式;
  • opt:额外的选项说明
  • source :代表此规则是针对哪个『来源 IP』进行限制?
  • destination :代表此规则是针对哪个『目标 IP』进行限制?

在输出结果中,第一个范例因为没有加上 -t 的选项,所以默认就是 filter 这个表格内的 INPUT, OUTPUT, FORWARD 三条链的规则啰。若针对单机来说,INPUT 与 FORWARD 算是比较重要的管制防火墙链, 所以你可以发现最后一条规则的政策是 REJECT (拒绝) 喔!虽然 INPUT 与 FORWARD 的政策是放行 (ACCEPT), 不过在最后一条规则就已经将全部的封包都拒绝了!

不过这个指令的观察只是作个格式化的查阅,要详细解释每个规则会比较不容易解析。举例来说, 我们将 INPUT 的 5 条规则依据输出结果来说明一下,结果会变成:

  1. 只要是封包状态为 RELATED,ESTABLISHED 就予以接受
  2. 只要封包协议是 icmp 类型的,就予以放行
  3. 无论任何来源 (0.0.0.0/0) 且要去任何目标的封包,不论任何封包格式 (prot 为 all),通通都接受
  4. 只要是传给 port 22 的主动式联机 tcp 封包就接受
  5. 全部的封包信息通通拒绝

最有趣的应该是第 3 条规则了,怎么会所有的封包信息都予以接受?如果都接受的话,那么后续的规则根本就不会有用嘛! 其实那条规则是仅针对每部主机都有的内部循环测试网络 (lo) 接口啦!如果没有列出接口,那么我们就很容易搞错啰~ 所以,近来鸟哥都建议使用 iptables-save 这个指令来观察防火墙规则啦!因为 iptables-save 会列出完整的防火墙规则,只是并没有规格化输出而已。

[[email protected] ~]# iptables-save [-t table]
选项与参数:
-t :可以仅针对某些表格来输出,例如仅针对 nat 或 filter 等等

[[email protected] ~]# iptables-save
# Generated by iptables-save v1.4.7 on Fri Jul 22 15:51:52 2011
*filter                      <==星号开头的指的是表格,这里为 filter
:INPUT ACCEPT [0:0]          <==冒号开头的指的是链,三条内建的链
:FORWARD ACCEPT [0:0]        <==三条内建链的政策都是 ACCEPT 啰!
:OUTPUT ACCEPT [680:100461]
-A INPUT -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT <==针对 INPUT 的规则
-A INPUT -p icmp -j ACCEPT
-A INPUT -i lo -j ACCEPT  <==这条很重要!针对本机内部接口开放!
-A INPUT -p tcp -m state --state NEW -m tcp --dport 22 -j ACCEPT
-A INPUT -j REJECT --reject-with icmp-host-prohibited
-A FORWARD -j REJECT --reject-with icmp-host-prohibited <==针对 FORWARD 的规则
COMMIT
# Completed on Fri Jul 22 15:51:52 2011

由上面的输出来看,有底线且内容含有 lo 的那条规则当中,『 -i lo 』指的就是由 lo 适配卡进来的封包! 这样看就清楚多了!因为有写到接口的关系啊!不像之前的 iptables -L -n 嘛!这样了解乎! 不过,既然这个规则不是我们想要的,那该如何修改规则呢?鸟哥建议,先删除规则再慢慢建立各个需要的规则! 那如何清除规则?这样做就对了:

[[email protected] ~]# iptables [-t tables] [-FXZ]
选项与参数:
-F :清除所有的已订定的规则;
-X :杀掉所有使用者 "自定义" 的 chain (应该说的是 tables )啰;
-Z :将所有的 chain 的计数与流量统计都归零

范例:清除本机防火墙 (filter) 的所有规则
[[email protected] ~]# iptables -F
[[email protected] ~]# iptables -X
[[email protected] ~]# iptables -Z

由于这三个指令会将本机防火墙的所有规则都清除,但却不会改变预设政策 (policy) , 所以如果你不是在本机下达这三行指令时,很可能你会被自己挡在家门外 (若 INPUT 设定为 DROP 时)!要小心啊!

一般来说,我们在重新定义防火墙的时候,都会先将规则给他清除掉。还记得我们前面谈到的, 防火墙的『规则顺序』是有特殊意义的,所以啰, 当然先清除掉规则,然后一条一条来设定会比较容易一点啦。底下就来谈谈定义预设政策吧!


9.3.4-2 定义预设政策 (policy)

清除规则之后,再接下来就是要设定规则的政策啦!还记得政策指的是什么吗?『 当你的封包不在你设定的规则之内时,则该封包的通过与否,是以 Policy 的设定为准』,在本机方面的预设政策中,假设你对于内部的使用者有信心的话, 那么 filter 内的 INPUT 链方面可以定义的比较严格一点,而 FORWARD 与 OUTPUT 则可以订定的松一些!通常鸟哥都是将 INPUT 的 policy 定义为 DROP 啦,其他两个则定义为 ACCEPT。 至于 nat table 则暂时先不理会他。

[[email protected] ~]# iptables [-t nat] -P [INPUT,OUTPUT,FORWARD] [ACCEPT,DROP]
选项与参数:
-P :定义政策( Policy )。注意,这个 P 为大写啊!
ACCEPT :该封包可接受
DROP   :该封包直接丢弃,不会让 client 端知道为何被丢弃。

范例:将本机的 INPUT 设定为 DROP ,其他设定为 ACCEPT
[[email protected] ~]# iptables -P INPUT   DROP
[[email protected] ~]# iptables -P OUTPUT  ACCEPT
[[email protected] ~]# iptables -P FORWARD ACCEPT
[[email protected] ~]# iptables-save
# Generated by iptables-save v1.4.7 on Fri Jul 22 15:56:34 2011
*filter
:INPUT DROP [0:0]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [0:0]
COMMIT
# Completed on Fri Jul 22 15:56:34 2011
# 由于 INPUT 设定为 DROP 而又尚未有任何规则,所以上面的输出结果显示:
# 所有的封包都无法进入你的主机!是不通的防火墙设定!(网络联机是双向的)

看到输出的结果了吧?INPUT 被修改了设定喔!其他的 nat table 三条链的预设政策设定也是一样的方式,例如:『 iptables -t nat -P PREROUTING ACCEPT 』就设定了 nat table 的 PREROUTING 链为可接受的意思!预设政策设定完毕后,来谈一谈关于各规则的封包基础比对设定吧。


9.3.4-3 封包的基础比对:IP, 网域及接口装置

开始来进行防火墙规则的封包比对设定吧!既然是因特网,那么我们就由最基础的 IP, 网域及埠口,亦即是 OSI 的第三层谈起,再来谈谈装置 (网络卡) 的限制等等。这一小节与下一小节的语法你一定要记住,因为这是最基础的比对语法喔!

[[email protected] ~]# iptables [-AI 链名] [-io 网络接口] [-p 协议] \
> [-s 来源IP/网域] [-d 目标IP/网域] -j [ACCEPT|DROP|REJECT|LOG]
选项与参数:
-AI 链名:针对某的链进行规则的 "插入" 或 "累加"
    -A :新增加一条规则,该规则增加在原本规则的最后面。例如原本已经有四条规则,
         使用 -A 就可以加上第五条规则!
    -I :插入一条规则。如果没有指定此规则的顺序,默认是插入变成第一条规则。
         例如原本有四条规则,使用 -I 则该规则变成第一条,而原本四条变成 2~5 号
    链 :有 INPUT, OUTPUT, FORWARD 等,此链名称又与 -io 有关,请看底下。

-io 网络接口:设定封包进出的接口规范
    -i :封包所进入的那个网络接口,例如 eth0, lo 等接口。需与 INPUT 链配合;
    -o :封包所传出的那个网络接口,需与 OUTPUT 链配合;

-p 协定:设定此规则适用于哪种封包格式
   主要的封包格式有: tcp, udp, icmp 及 all 。

-s 来源 IP/网域:设定此规则之封包的来源项目,可指定单纯的 IP 或包括网域,例如:
   IP  :192.168.0.100
   网域:192.168.0.0/24, 192.168.0.0/255.255.255.0 均可。
   若规范为『不许』时,则加上 ! 即可,例如:
   -s ! 192.168.100.0/24 表示不许 192.168.100.0/24 之封包来源;

-d 目标 IP/网域:同 -s ,只不过这里指的是目标的 IP 或网域。

-j :后面接动作,主要的动作有接受(ACCEPT)、丢弃(DROP)、拒绝(REJECT)及记录(LOG)

iptables 的基本参数就如同上面所示的,仅只谈到 IP 、网域与装置等等的信息, 至于 TCP, UDP 封包特有的埠口 (port number) 与状态 (如 SYN 旗标) 则在下小节才会谈到。 好,先让我们来看看最基础的几个规则,例如开放 lo 这个本机的接口以及某个 IP 来源吧!

范例:设定 lo 成为受信任的装置,亦即进出 lo 的封包都予以接受
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT

仔细看上面并没有列出 -s, -d 等等的规则,这表示:不论封包来自何处或去到哪里,只要是来自 lo 这个界面,就予以接受!这个观念挺重要的,就是『没有指定的项目,则表示该项目完全接受』的意思! 例如这个案例当中,关于 -s, -d…等等的参数没有规定时,就代表不论什么值都会被接受啰。

这就是所谓的信任装置啦!假如你的主机有两张以太网络卡,其中一张是对内部的网域,假设该网卡的代号为 eth1 好了, 如果内部网域是可信任的,那么该网卡的进出封包就通通会被接受,那你就能够用:『iptables -A INPUT -i eth1 -j ACCEPT』 来将该装置设定为信任装置。不过,下达这个指令前要特别注意,因为这样等于该网卡没有任何防备了喔!

范例:只要是来自内网的 (192.168.100.0/24) 的封包通通接受
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth1 -s 192.168.100.0/24 -j ACCEPT
# 由于是内网就接受,因此也可以称之为『信任网域』啰。

范例:只要是来自 192.168.100.10 就接受,但 192.168.100.230 这个恶意来源就丢弃
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth1 -s 192.168.100.10 -j ACCEPT
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth1 -s 192.168.100.230 -j DROP
# 针对单一 IP 来源,可视为信任主机或者是不信任的恶意来源喔!

[[email protected] ~]# iptables-save
# Generated by iptables-save v1.4.7 on Fri Jul 22 16:00:43 2011
*filter
:INPUT DROP [0:0]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [17:1724]
-A INPUT -i lo -j ACCEPT
-A INPUT -s 192.168.100.0/24 -i eth1 -j ACCEPT
-A INPUT -s 192.168.100.10/32 -i eth1 -j ACCEPT
-A INPUT -s 192.168.100.230/32 -i eth1 -j DROP
COMMIT
# Completed on Fri Jul 22 16:00:43 2011

这就是最单纯简单的防火墙规则的设定与观察方式。不过,在上面的案例中,其实你也发现到有两条规则可能有问题~ 那就是上面的特殊字体圈起来的规则顺序。明明已经放行了 192.168.100.0/24 了,所以那个 192.168.100.230 的规则就不可能会被用到!这就是有问题的防火墙设定啊!了解乎?那该怎办?就重打啊!@[email protected]! 那如果你想要记录某个规则的纪录怎么办?可以这样做:

[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -s 192.168.2.200 -j LOG
[[email protected] ~]# iptables -L -n
target prot opt source         destination
LOG    all  --  192.168.2.200  0.0.0.0/0   LOG flags 0 level 4

看到输出结果的最左边,会出现的是 LOG 喔!只要有封包来自 192.168.2.200 这个 IP 时, 那么该封包的相关信息就会被写入到核心讯息,亦即是 /var/log/messages 这个档案当中。 然后该封包会继续进行后续的规则比对。所以说, LOG 这个动作仅在进行记录而已,并不会影响到这个封包的其他规则比对的。 好了,接下来我们分别来看看 TCP,UDP 以及 ICMP 封包的其他规则比对吧!


9.3.4-4 TCP, UDP 的规则比对:针对埠口设定

我们在第二章网络基础谈过各种不同的封包格式, 在谈到 TCP 与 UDP 时,比较特殊的就是那个埠口 (port),在 TCP 方面则另外有所谓的联机封包状态, 包括最常见的 SYN 主动联机的封包格式。那么如何针对这两种封包格式进行防火墙规则的设定呢?你可以这样看:

[[email protected] ~]# iptables [-AI 链] [-io 网络接口] [-p tcp,udp] \
> [-s 来源IP/网域] [--sport 埠口范围] \
> [-d 目标IP/网域] [--dport 埠口范围] -j [ACCEPT|DROP|REJECT]
选项与参数:
--sport 埠口范围:限制来源的端口号码,端口号码可以是连续的,例如 1024:65535
--dport 埠口范围:限制目标的端口号码。

事实上就是多了那个 –sport 及 –dport 这两个玩意儿,重点在那个 port 上面啦! 不过你得要特别注意,因为仅有 tcp 与 udp 封包具有埠口,因此你想要使用 –dport, –sport 时,得要加上 -p tcp 或 -p udp 的参数才会成功喔!底下让我们来进行几个小测试:

范例:想要联机进入本机 port 21 的封包都抵挡掉:
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 21 -j DROP

范例:想连到我这部主机的网芳 (upd port 137,138 tcp port 139,445) 就放行
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p udp --dport 137:138 -j ACCEPT
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 139 -j ACCEPT
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --dport 445 -j ACCEPT

瞧!你可以利用 UDP 与 TCP 协议所拥有的端口号码来进行某些服务的开放或关闭喔!你还可以综合处理呢!例如:只要来自 192.168.1.0/24 的 1024:65535 埠口的封包,且想要联机到本机的 ssh port 就予以抵挡,可以这样做:

[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp -s 192.168.1.0/24 \
> --sport 1024:65534 --dport ssh -j DROP

如果忘记加上 -p tcp 就使用了 –dport 时,会发生啥问题呢?

[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth0 --dport 21 -j DROP
iptables v1.4.7: unknown option `--dport'
Try `iptables -h' or 'iptables --help' for more information.

你应该会觉得很奇怪,怎么『 –dport 』会是未知的参数 (arg) 呢?这是因为你没有加上 -p tcp 或 -p udp 的缘故啊!很重要喔!

除了埠口之外,在 TCP 还有特殊的旗标啊!最常见的就是那个主动联机的 SYN 旗标了。 我们在 iptables 里面还支持『 –syn 』的处理方式,我们以底下的例子来说明好了:

范例:将来自任何地方来源 port 1:1023 的主动联机到本机端的 1:1023 联机丢弃
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp --sport 1:1023 \
> --dport 1:1023 --syn -j DROP

一般来说,client 端启用的 port 都是大于 1024 以上的埠口,而 server 端则是启用小于 1023 以下的埠口在监听的。所以我们可以让来自远程的小于 1023 以下的端口数据的主动联机都给他丢弃! 但不适用在 FTP 的主动联机中!这部份我们未来在二十一章的 FTP 服务器再来谈吧!


9.3.4-5 iptables 外挂模块:mac 与 state

在 kernel 2.2 以前使用 ipchains 管理防火墙时,通常会让系统管理员相当头痛!因为 ipchains 没有所谓的封包状态模块,因此我们必须要针对封包的进、出方向进行管控。举例来说,如果你想要联机到远程主机 port 22 时,你必须要针对两条规则来设定:

  • 本机端的 1024:65535 到远程的 port 22 必须要放行 (OUTPUT 链);
  • 远程主机 port 22 到本机的 1024:65535 必须放行 (INPUT 链);

这会很麻烦!因为如果你要联机到 10 部主机的 port 22 时,假设 OUTPUT 为预设开启 (ACCEPT), 你依旧需要填写十行规则,让那十部远程主机的 port 22 可以联机到你的本地端主机上。 那如果开启全部的 port 22 呢?又担心某些恶意主机会主动以 port 22 联机到你的机器上! 同样的道理,如果你要让本地端主机可以连到外部的 port 80 (WWW 服务),那就更不得了~ 这就是网络联机是双向的一个很重要的概念!

好在我们的 iptables 免除了这个困扰!他可以透过一个状态模块来分析 『这个想要进入的封包是否为刚刚我发出去的响应?』 如果是刚刚我发出去的响应,那么就可以予以接受放行!哇!真棒!这样就不用管远程主机是否联机进来的问题了! 那如何达到呢?看看底下的语法:

[[email protected] ~]# iptables -A INPUT [-m state] [--state 状态]
选项与参数:
-m :一些 iptables 的外挂模块,主要常见的有:
     state :状态模块
     mac   :网络卡硬件地址 (hardware address)
--state :一些封包的状态,主要有:
     INVALID    :无效的封包,例如数据破损的封包状态
     ESTABLISHED:已经联机成功的联机状态;
     NEW        :想要新建立联机的封包状态;
     RELATED    :这个最常用!表示这个封包是与我们主机发送出去的封包有关

范例:只要已建立或相关封包就予以通过,只要是不合法封包就丢弃
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -m state \
> --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -m state --state INVALID -j DROP

如此一来,我们的 iptables 就会主动分析出该封包是否为响应状态,若是的话,就直接予以接受。呵呵! 这样一来你就不需要针对响应的封包来撰写个别的防火墙规则了!这真是太棒了!底下我们继续谈一下 iptables 的另一个外挂, 那就是针对网卡来进行放行与防御:

范例:针对局域网络内的 aa:bb:cc:dd:ee:ff 主机开放其联机
[[email protected] ~]# iptables -A INPUT -m mac --mac-source aa:bb:cc:dd:ee:ff \
> -j ACCEPT
选项与参数:
--mac-source :就是来源主机的 MAC 啦!

如果你的区网当中有某些网络高手,老是可以透过修改 IP 去尝试透过路由器往外跑,那你该怎么办? 难道将整个区网拒绝?并不需要的,你可以透过之前谈到的 ARP 相关概念,去捉到那部主机的 MAC ,然后透过上头的这个机制, 将该主机整个 DROP 掉即可。不管他改了什么 IP ,除非他知道你是用网卡的 MAC 来管理,否则他就是出不去啦!了解乎?

Tips:
其实 MAC 也是可以伪装的,可以透过某些软件来修改网卡的 MAC。不过,这里我们是假设 MAC 是无法修改的情况来说明的。 此外,MAC 是不能跨路由的,因此上述的案例中才特别说明是在区网内,而不是指 Internet 外部的来源唷!

9.3.4-6 ICMP 封包规则的比对:针对是否响应 ping 来设计

第二章 ICMP 协议当中我们知道 ICMP 的类型相当的多,而且很多 ICMP 封包的类型都是为了要用来进行网络检测用的!所以最好不要将所有的 ICMP 封包都丢弃!如果不是做为路由器的主机时,通常我们会把 ICMP type 8 (echo request) 拿掉而已,让远程主机不知道我们是否存在,也不会接受 ping 的响应就是了。ICMP 封包格式的处理是这样的:

[[email protected] ~]# iptables -A INPUT [-p icmp] [--icmp-type 类型] -j ACCEPT
选项与参数:
--icmp-type :后面必须要接 ICMP 的封包类型,也可以使用代号,
              例如 8  代表 echo request 的意思。

范例:让 0,3,4,11,12,14,16,18 的 ICMP type 可以进入本机:
[[email protected] ~]# vi somefile
#!/bin/bash
icmp_type="0 3 4 11 12 14 16 18"
for typeicmp in $icmp_type
do
   iptables -A INPUT -i eth0 -p icmp --icmp-type $typeicmp -j ACCEPT
done

[[email protected] ~]# sh  somefile

这样就能够开放部分的 ICMP 封包格式进入本机进行网络检测的工作了!不过,如果你的主机是作为区网的路由器, 那么建议 icmp 封包还是要通通放行才好!这是因为客户端检测网络时,常常会使用 ping 来测试到路由器的线路是否畅通之故呦! 所以不要将路由器的 icmp 关掉,会有状况啦!


9.3.4-7 超阳春客户端防火墙设计与防火墙规则储存

经过上述的本机 iptables 语法分析后,接下来我们来想想,如果站在客户端且不提供网络服务的 Linux 本机角色时, 你应该要如何设计你的防火墙呢?老实说,你只要分析过 CentOS 默认的防火墙规则就会知道了,理论上, 应该要有的规则如下:

  1. 规则归零:清除所有已经存在的规则 (iptables -F…)
  2. 预设政策:除了 INPUT 这个自定义链设为 DROP 外,其他为预设 ACCEPT;
  3. 信任本机:由于 lo 对本机来说是相当重要的,因此 lo 必须设定为信任装置;
  4. 回应封包:让本机主动向外要求而响应的封包可以进入本机 (ESTABLISHED,RELATED)
  5. 信任用户:这是非必要的,如果你想要让区网的来源可用你的主机资源时

这就是最最阳春的防火墙,你可以透过第二步骤抵挡所有远程的来源封包,而透过第四步骤让你要求的远程主机响应封包可以进入, 加上让本机的 lo 这个内部循环装置可以放行,嘿嘿!一部 client 专用的防火墙规则就 OK 了!你可以在某个 script 上面这样做即可:

[[email protected] ~]# vim bin/firewall.sh
#!/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin; export PATH

# 1. 清除规则
iptables -F
iptables -X
iptables -Z

# 2. 设定政策
iptables -P   INPUT DROP
iptables -P  OUTPUT ACCEPT
iptables -P FORWARD ACCEPT

# 3~5. 制订各项规则
iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
iptables -A INPUT -i eth0 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT
#iptables -A INPUT -i eth0 -s 192.168.1.0/24 -j ACCEPT

# 6. 写入防火墙规则配置文件
/etc/init.d/iptables save

[[email protected] ~]# sh bin/firewall.sh
iptables: Saving firewall rules to /etc/sysconfig/iptables:[  OK  ]

其实防火墙也是一个服务,你可以透过『chkconfig –list iptables』去察看就知道了。 因此,你这次修改的各种设定想要在下次开机还保存,那就得要进行『 /etc/init.d/iptables save 』这个指令加参数。 因此,鸟哥现在都是将储存的动作写入这个 firewall.sh 脚本中,比较单纯些啰!现在,你的 Linux 主机已经有相当的保护了, 只是如果想要作为服务器,或者是作为路由器,那就得要自行加上某些自定义的规则啰。

Tips:
老实说,如果你对 Linux 够熟悉的话,直接去修改 /etc/sysconfig/iptables 然后将 iptables 这个服务 restart, 那你的防火墙规则就是会在开机后持续存在啰!不过,鸟哥个人还是喜欢写 scripts 就是了。

制订好规则后当然就是要测试啰!那么如何测试呢?

  1. 先由主机向外面主动联机试看看;
  2. 再由私有网域内的 PC 向外面主动联机试看看;
  3. 最后,由 Internet 上面的主机,主动联机到你的 Linux 主机试看看;

一步一步作下来,看看问题出在哪里,然后多多的去改进、改良!基本上,网络上目前很多的资料可以提供你不错的参考了! 这一篇的设定写的是很简单,大部分都还在介绍阶段而已!希望对大家有帮助! 鸟哥在参考数据(注2)当中列出几个有用的防火墙网页,希望大家有空真的要多多的去看看!会很有帮助的!


9.3.5 IPv4 的核心管理功能: /proc/sys/net/ipv4/*

除了 iptables 这个防火墙软件之外,其实咱们 Linux kernel 2.6 提供很多核心预设的攻击抵挡机制喔! 由于是核心的网络功能,所以相关的设定数据都是放置在 /proc/sys/net/ipv4/ 这个目录当中。 至于该目录下各个档案的详细资料,可以参考核心的说明文件 (你得要先安装 kernel-doc 软件):

  • /usr/share/doc/kernel-doc-2.6.32/Documentation/networking/ip-sysctl.txt

鸟哥这里也放一份备份:

有兴趣的话应该要自行去查一查比较好的喔!我们底下就拿几个简单的档案来作说明吧!


  • /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies

    我们在前一章谈到所谓的阻断式服务 (DoS) 攻击法当中的一种方式,就是利用 TCP 封包的 SYN 三向交握原理所达成的, 这种方式称为 SYN Flooding 。那如何预防这种方式的攻击呢?我们可以启用核心的 SYN Cookie 模块啊! 这个 SYN Cookie 模块可以在系统用来启动随机联机的埠口 (1024:65535) 即将用完时自动启动。

    当启动 SYN Cookie 时,主机在发送 SYN/ACK 确认封包前,会要求 Client 端在短时间内回复一个序号,这个序号包含许多原本 SYN 封包内的信息,包括 IP、port 等。若 Client 端可以回复正确的序号,那么主机就确定该封包为可信的,因此会发送 SYN/ACK 封包,否则就不理会此一封包。

    透过此一机制可以大大的降低无效的 SYN 等待埠口,而避免 SYN Flooding 的 DoS 攻击说! 那么如何启动这个模块呢?很简单,这样做即可:

    [[email protected] ~]# echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies
    

    但是这个设定值由于违反 TCP 的三向交握 (因为主机在发送 SYN/ACK 之前需要先等待 client 的序号响应), 所以可能会造成某些服务的延迟现象,例如 SMTP (mail server)。 不过总的来说,这个设定值还是不错用的! 只是不适合用在负载已经很高的服务器内喔! 因为负载太高的主机有时会让核心误判遭受 SYN Flooding 的攻击呢。

    如果是为了系统的 TCP 封包联机优化,则可以参考 tcp_max_syn_backlog, tcp_synack_retries, tcp_abort_on_overflow 这几个设定值的意义。


  • /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts

    阻断式服务常见的是 SYN Flooding ,不过,我们知道系统其实可以接受使用 ping 的响应, 而 ping 的封包数据量是可以给很大的!想象一个状况, 如果有个搞破坏的人使用 1000 台主机传送 ping 给你的主机,而且每个 ping 都高达数百 K bytes时, 你的网络带宽会怎样?要嘛就是带宽被吃光,要嘛可能系统会当机! 这种方式分别被称为 ping flooding (不断发 ping) 及 ping of death (发送大的 ping 封包)。

    那如何避免呢?取消 ICMP 类型 8 的 ICMP 封包回应就是了。我们可以透过防火墙来抵挡, 这也是比较建议的方式。当然也可以让核心自动取消 ping 的响应。不过你必须要了解, 某些局域网络内常见的服务 (例如动态 IP 分配 DHCP 协议) 会使用 ping 的方式来侦测是否有重复的 IP ,所以你最好不要取消所有的 ping 响应比较好。

    核心取消 ping 回应的设定值有两个,分别是:/proc/sys/net/ipv4 内的 icmp_echo_ignore_broadcasts (仅有 ping broadcast 地址时才取消 ping 的回应) 及 icmp_echo_ignore_all (全部的 ping 都不回应)。鸟哥建议设定 icmp_echo_ignore_broadcasts 就好了。 你可以这么做:

    [[email protected] ~]# echo "1" >  \
    > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts
    

  • /proc/sys/net/ipv4/conf/网络接口/*

    咱们的核心还可以针对不同的网络接口进行不一样的参数设定喔!网络接口的相关设定放置在 /proc/sys/net/ipv4/conf/ 当中,每个接口都以接口代号做为其代表,例如 eth0 接口的相关设定数据在 /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/ 内。那么网络接口的设定数据有哪些比较需要注意的呢? 大概有底下这几个:

    • rp_filter:称为逆向路径过滤 (Reverse Path Filtering), 可以藉由分析网络接口的路由信息配合封包的来源地址,来分析该封包是否为合理。举例来说,你有两张网卡,eth0 为 192.168.1.10/24 ,eth1 为 public IP 。那么当有一个封包自称来自 eth1 ,但是其 IP 来源为 192.168.1.200 , 那这个封包就不合理,应予以丢弃。这个设定值建议可以启动的。
    • log_martians:这个设定数据可以用来启动记录不合法的 IP 来源, 举例来说,包括来源为 0.0.0.0、127.x.x.x、及 Class E 的 IP 来源,因为这些来源的 IP 不应该应用于 Internet 啊。 记录的数据默认放置到核心放置的登录档 /var/log/messages。
    • accept_source_route:或许某些路由器会启动这个设定值, 不过目前的设备很少使用到这种来源路由,你可以取消这个设定值。
    • accept_redirects:当你在同一个实体网域内架设一部路由器, 但这个实体网域有两个 IP 网域,例如 192.168.0.0/24, 192.168.1.0/24。此时你的 192.168.0.100 想要向 192.168.1.100 传送讯息时,路由器可能会传送一个 ICMP redirect 封包告知 192.168.0.100 直接传送数据给 192.168.1.100 即可,而不需透过路由器。因为 192.168.0.100 与 192.168.1.100确实是在同一个实体线路上 (两者可以直接互通),所以路由器会告知来源 IP 使用最短路径去传递数据。但那两部主机在不同的 IP 段,却是无法实际传递讯息的!这个设定也可能会产生一些轻微的安全风险,所以建议关闭他。
    • send_redirects:与上一个类似,只是此值为发送一个 ICMP redirect 封包。 同样建议关闭。(事实上,鸟哥就曾经为了这个 ICMP redirect 的问题伤脑筋!其实关闭 redirect 的这两个项目即可啊!)

    虽然你可以使用『 echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/conf/???/rp_filter 』之类的方法来启动这个项目,不过, 鸟哥比较建议修改系统设定值,那就是 /etc/sysctl.conf 这个档案!假设我们仅有 eth0 这个以太接口,而且上述的功能要通通启动, 那你可以这样做:

    [[email protected] ~]# vim /etc/sysctl.conf
    # Adding by VBird 2011/01/28
    net.ipv4.tcp_syncookies = 1
    net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1
    net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
    net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
    net.ipv4.conf.eth0.rp_filter = 1
    net.ipv4.conf.lo.rp_filter = 1
    ....(以下省略)....
    
    [[email protected] ~]# sysctl -p
    

9.4 单机防火墙的一个实例

介绍了这么多的防火墙语法与相关的注意事项后,终于要来架设防火墙了。鸟哥还是比较偏好使用脚本来撰写防火墙, 然后透过最终的 /etc/init.d/iptables save 来将结果储存到 /etc/sysconfig/iptables 去! 而且此一特色还可以用在呼叫其他的 scripts ,可以让防火墙规则具有较为灵活的使用方式。 好了,那就来谈谈如何设定咱们的防火墙规则吧!


9.4.1 规则草拟

鸟哥底下介绍的这个防火墙,其实可以用来作为路由器上的防火墙,也可以用来作为本机的防火墙。 假设硬件联机如同下图所示, Linux 主机本身也是内部 LAN 的路由器!亦即是一个简单的 IP 分享器的功能啦!依据第三章的图 3.2-1 假设鸟哥网络接口有底下这些:

  • 外部网络使用 eth0 (如果是拨接,有可能是 ppp0,请针对你的环境来设定);
  • 内部网络使用 eth1 ,且内部使用 192.168.100.0/24 这个 Class ;
  • 主机默认开放的服务有 WWW, SSH, https 等等;


图 9.4-1、一个局域网络的路由器架构示意图
由于希望将信任网域 (LAN) 与不信任网域 (Internet) 整个分开的完整一点, 所以希望你可以在 Linux 上面安装两块以上的实体网卡,将两块网卡接在不同的网域,这样可以避免很多问题。 至于最重要的防火墙政策是:『关闭所有的联机,仅开放特定的服务』模式。 而且假设内部使用者已经受过良好的训练,因此在 filter table 的三条链个预设政策是:

  • INPUT 为 DROP
  • OUTPUT 及 FORWARD 为 ACCEPT

鸟哥底下预计提供的防火墙流程是这样的:


图 9.4-2、本机的防火墙规则流程示意图
原则上,内部 LAN 主机与主机本身的开放度很高,因为 Output 与 Forward 是完全开放不理的!对于小家庭的主机是可以接受的,因为我们内部的计算机数量不多,而且人员都是熟悉的, 所以不需要特别加以控管!但是:『在大企业的内部,这样的规划是很不合格的, 因为你不能保证内部所有的人都可以按照你的规定来使用 Network !』也就是说『家贼难防』呀! 因此,那样的环境连 Output 与 Forward 都需要特别加以管理才行!


9.4.2 实际设定

事实上,我们在设定防火墙的时候,不太可能会一个一个指令的输入,通常是利用 shell scripts 来帮我们达成这样的功能吶!底下是利用上面的流程图所规划出来的防火墙脚本,你可以参考看看, 但是你需要将环境修改成适合你自己的环境才行喔!此外,为了未来修改维护的方便,鸟哥将整个 script 拆成三部分,分别是:

  • iptables.rule:设定最基本的规则,包括清除防火墙规则、加载模块、设定服务可接受等;
  • iptables.deny:设定抵挡某些恶意主机的进入;
  • iptables.allow:设定允许某些自定义的后门来源主机!

鸟哥个人习惯是将这个脚本放置到 /usr/local/virus/iptables 目录下,你也可以自行放置到自己习惯的位置去。 那底下就来瞧瞧这支脚本是怎么写的吧!

[[email protected] ~]# mkdir -p /usr/local/virus/iptables
[[email protected] ~]# cd /usr/local/virus/iptables
[[email protected] iptables]# vim iptables.rule
#!/bin/bash

# 请先输入您的相关参数,不要输入错误了!
  EXTIF="eth0"             # 这个是可以连上 Public IP 的网络接口
  INIF="eth1"              # 内部 LAN 的连接接口;若无则写成 INIF=""
  INNET="192.168.100.0/24" # 若无内部网域接口,请填写成 INNET=""
  export EXTIF INIF INNET

# 第一部份,针对本机的防火墙设定!##########################################
# 1. 先设定好核心的网络功能:
  echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies
  echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts
  for i in /proc/sys/net/ipv4/conf/*/{rp_filter,log_martians}; do
        echo "1" > $i
  done
  for i in /proc/sys/net/ipv4/conf/*/{accept_source_route,accept_redirects,\
send_redirects}; do
        echo "0" > $i
  done

# 2. 清除规则、设定默认政策及开放 lo 与相关的设定值
  PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin; export PATH
  iptables -F
  iptables -X
  iptables -Z
  iptables -P INPUT   DROP
  iptables -P OUTPUT  ACCEPT
  iptables -P FORWARD ACCEPT
  iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
  iptables -A INPUT -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT

# 3. 启动额外的防火墙 script 模块
  if [ -f /usr/local/virus/iptables/iptables.deny ]; then
        sh /usr/local/virus/iptables/iptables.deny
  fi
  if [ -f /usr/local/virus/iptables/iptables.allow ]; then
        sh /usr/local/virus/iptables/iptables.allow
  fi
  if [ -f /usr/local/virus/httpd-err/iptables.http ]; then
        sh /usr/local/virus/httpd-err/iptables.http
  fi

# 4. 允许某些类型的 ICMP 封包进入
  AICMP="0 3 3/4 4 11 12 14 16 18"
  for tyicmp in $AICMP
  do
    iptables -A INPUT -i $EXTIF -p icmp --icmp-type $tyicmp -j ACCEPT
  done

# 5. 允许某些服务的进入,请依照你自己的环境开启
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  21 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # FTP
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  22 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # SSH
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  25 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # SMTP
# iptables -A INPUT -p UDP -i $EXTIF --dport  53 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # DNS
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  53 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # DNS
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport  80 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # WWW
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport 110 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # POP3
# iptables -A INPUT -p TCP -i $EXTIF --dport 443 --sport 1024:65534 -j ACCEPT # HTTPS


# 第二部份,针对后端主机的防火墙设定!###############################
# 1. 先加载一些有用的模块
  modules="ip_tables iptable_nat ip_nat_ftp ip_nat_irc ip_conntrack 
ip_conntrack_ftp ip_conntrack_irc"
  for mod in $modules
  do
      testmod=`lsmod | grep "^${mod} " | awk '{print $1}'`
      if [ "$testmod" == "" ]; then
            modprobe $mod
      fi
  done

# 2. 清除 NAT table 的规则吧!
  iptables -F -t nat
  iptables -X -t nat
  iptables -Z -t nat
  iptables -t nat -P PREROUTING  ACCEPT
  iptables -t nat -P POSTROUTING ACCEPT
  iptables -t nat -P OUTPUT      ACCEPT

# 3. 若有内部接口的存在 (双网卡) 开放成为路由器,且为 IP 分享器!
  if [ "$INIF" != "" ]; then
    iptables -A INPUT -i $INIF -j ACCEPT
    echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
    if [ "$INNET" != "" ]; then
        for innet in $INNET
        do
            iptables -t nat -A POSTROUTING -s $innet -o $EXTIF -j MASQUERADE
        done
    fi
  fi
  # 如果你的 MSN 一直无法联机,或者是某些网站 OK 某些网站不 OK,
  # 可能是 MTU 的问题,那你可以将底下这一行给他取消批注来启动 MTU 限制范围
  # iptables -A FORWARD -p tcp -m tcp --tcp-flags SYN,RST SYN -m tcpmss \
  #          --mss 1400:1536 -j TCPMSS --clamp-mss-to-pmtu

# 4. NAT 服务器后端的 LAN 内对外之服务器设定
# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -i $EXTIF --dport 80 \
#          -j DNAT --to-destination 192.168.1.210:80 # WWW

# 5. 特殊的功能,包括 Windows 远程桌面所产生的规则,假设桌面主机为 1.2.3.4
# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -s 1.2.3.4  --dport 6000 \
#          -j DNAT --to-destination 192.168.100.10
# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -s 1.2.3.4  --sport 3389 \
#          -j DNAT --to-destination 192.168.100.20

# 6. 最终将这些功能储存下来吧!
  /etc/init.d/iptables save

特别留意上面程序代码的特殊字体部分,基本上,你只要修改一下最上方的接口部分, 应该就能够运作这个防火墙了。不过因为每个人的环境都不相同, 因此你在设定完成后,依旧需要测试一下才行喔!不然,出了问题不要怪我啊!…. 再来看一下关于 iptables.allow 的内容是如何?假如我要让一个 140.116.44.0/24 这个网域的所有主机来源可以进入我的主机的话,那么这个档案的内容可以写成这样:

[[email protected] iptables]# vim iptables.allow
#!/bin/bash
# 底下则填写你允许进入本机的其他网域或主机啊!
  iptables -A INPUT -i $EXTIF -s 140.116.44.0/24 -j ACCEPT

# 底下则是关于抵挡的档案设定法!
[[email protected] iptables]# vim iptables.deny
#!/bin/bash
# 底下填写的是『你要抵挡的那个咚咚!』
  iptables -A INPUT -i $EXTIF -s 140.116.44.254 -j DROP

[[email protected] iptables]# chmod 700 iptables.*

将这三个档案的权限设定为 700 且只属于 root 的权限后,就能够直接执行 iptables.rule 啰! 不过要注意的是,在上面的案例当中,鸟哥预设将所有的服务的通道都是关闭的! 所以你必须要到本机防火墙的第 5 步骤处将一些批注符号 (#) 解开才行。 同样的,如果有其他更多的 port 想要开启时,一样需要增加额外的规则才行喔!

不过,还是如同前面我们所说的,这个 firewall 仅能提供基本的安全防护,其他的相关问题还需要再测试测试呢! 此外,如果你希望一开机就自动执行这个 script 的话,请将这个档案的完整档名写入 /etc/rc.d/rc.local 当中,有点像底下这样:

[[email protected] ~]# vim /etc/rc.d/rc.local
....(其他省略)....
# 1. Firewall
/usr/local/virus/iptables/iptables.rule

事实上,这个脚本的最底下已经加入写入防火墙默认规则文件的功能,所以你只要执行一次,就拥有最正确的规则了! 上述的 rc.local 仅是预防万一而已。 ^_^!上述三个档案请你不要在 Windows 系统上面编辑后才传送到 Linux 上运作,因为 Windows 系统的断行字符问题,将可能导致该档案无法执行。建议你直接到底下去下载,传送到 Linux 后可以利用 dos2unix 指令去转换断行字符!就不会有问题!

这就是一个最简单、阳春的防火墙。同时,这个防火墙还可以具有最阳春的 IP 分享器的功能呢! 也就是在 iptables.rule 这个档案当中的第二部分了。 这部分我们在下一节会再继续介绍的。


9.5 NAT 服务器的设定

呼呼!终于来到这个地方了!我们准备要架设一个路由器的延伸服务器,就称之为 NAT 服务器。 NAT 是什么呢?简单的说,你可以称他为内部 LAN 主机的『 IP 分享器』啦!

NAT 的全名是 Network Address Translation,字面上的意思是『网络地址的转换』。由字面上的意思我们来想一想, TCP/IP 的网络封包不是有 IP 地址吗?那 IP 地址不是有来源与目的吗?我们的 iptables 指令就能够修改 IP 封包的表头数据, 嘿嘿!连目标或来源的 IP 地址都可以修改呢!甚至连 TCP 封包表头的 port number 也能修改!真是有趣!

NAT 服务器的功能可以达到类似图 9.1-2所介绍的类似 IP 分享的功能之外, 还可以达到类似图 9.1-4所介绍的 DMZ (非军事区) 的功能!这完全取决于我们的 NAT 是修改: (1)来源 IP 还是 (2)目标 IP !底下我们就来聊一聊吧! ^_^


9.5.1 什么是 NAT? SNAT? DNAT?

在谈到 NAT 的实际运作之前,让我们再来看一下比较简单的封包透过 iptables 而传送到后端主机的表格与链流程(请往前参考图 9.3-4)。 当网络布线如图 9.1-2的架构,若内部 LAN 有任何一部主机想要传送封包出去时, 那么这个封包要如何透过 Linux 主机而传送出去?他是这样的:

  1. 先经过 NAT table 的 PREROUTING 链;
  2. 经由路由判断确定这个封包是要进入本机与否,若不进入本机,则下一步;
  3. 再经过 Filter table 的 FORWARD 链;
  4. 通过 NAT table 的 POSTROUTING 链,最后传送出去。

NAT 服务器的重点就在于上面流程的第 1,4 步骤,也就是 NAT table 的两条重要的链:PREROUTING 与 POSTROUTING。 那这两条链有什么重要的功能呢?重点在于修改 IP 嘛!但是这两条链修改的 IP 是不一样的! POSTROUTING 在修改来源 IP ,PREROUTING 则在修改目标 IP 。 由于修改的 IP 不一样,所以就称为来源 NAT (Source NAT, SNAT) 及目标 NAT (Destination NAT, DNAT)。我们先来谈一谈 IP 分享器功能的 SNAT 吧!


  • 来源 NAT, SNAT:修改封包表头的『来源』项目

    你应该有听说过 IP 分享器这个玩意儿,他可以让你家庭里的好几部主机同时透过一条 ADSL 网络联机到 Internet 上面, 例如图 9.1-2联机的方式来说,那个 Linux 主机就是 IP 分享器啦!那么他是如何达到 IP 分享的功能?就是透过 NAT 表格的 POSTROUTING 来处理的。假设你的网络布线如图 9.1-2所示, 那么 NAT 服务器是如何处理这个封包的呢?


    图 9.5-1、SNAT 封包传送出去的示意图

    如上图所示,在客户端 192.168.1.100 这部主机要联机到 http://tw.yahoo.com 去时,他的封包表头会如何变化?

    1. 客户端所发出的封包表头中,来源会是 192.168.1.100 ,然后传送到 NAT 这部主机;
    2. NAT 这部主机的内部接口 (192.168.1.2) 接收到这个封包后,会主动分析表头数据, 因为表头数据显示目的并非 Linux 本机,所以开始经过路由, 将此封包转到可以连接到 Internet 的 Public IP 处;
    3. 由于 private IP 与 public IP 不能互通,所以 Linux 主机透过 iptables 的 NAT table 内的 Postrouting 链将封包表头的来源伪装成为 Linux 的 Public IP ,并且将两个不同来源 (192.168.1.100 及 public IP) 的封包对应写入暂存内存当中, 然后将此封包传送出去了;

    此时 Internet 上面看到这个封包时,都只会知道这个封包来自那个 Public IP 而不知道其实是来自内部啦。 好了,那么如果 Internet 回传封包呢?又会怎么作?


    图 9.5-2、SNAT 封包接收的示意图

    1. 在 Internet 上面的主机接到这个封包时,会将响应数据传送给那个 Public IP 的主机;
    2. 当 Linux NAT 服务器收到来自 Internet 的回应封包后,会分析该封包的序号,并比对刚刚记录到内存当中的数据, 由于发现该封包为后端主机之前传送出去的,因此在 NAT Prerouting 链中,会将目标 IP 修改成为后端主机,亦即那部 192.168.1.100,然后发现目标已经不是本机 (public IP), 所以开始透过路由分析封包流向;
    3. 封包会传送到 192.168.1.2 这个内部接口,然后再传送到最终目标 192.168.1.100 机器上去!

    经过这个流程,你就可以发现到,所有内部 LAN 的主机都可以透过这部 NAT 服务器联机出去, 而大家在 Internet 上面看到的都是同一个 IP (就是 NAT 那部主机的 public IP 啦!), 所以,如果内部 LAN 主机没有连上不明网站的话,那么内部主机其实是具有一定程度的安全性的啦! 因为 Internet 上的其他主机没有办法主动攻击你的 LAN 内的 PC 嘛!所以我们才会说, NAT 最简单的功能就是类似 IP 分享器啦!那也是 SNAT 的一种。

    Tips:
    NAT 服务器与路由器有啥不同?基本上,NAT 服务器一定是路由器,不过, NAT 服务器由于会修改 IP 表头数据, 因此与单纯转递封包的路由器不同。最常见的 IP 分享器就是一个路由器,但是这个 IP 分享器一定会有一个 Public IP 与一个 Private IP,让 LAN 内的 Private IP 可以透过 IP 分享器的 Public IP 传送出去喔! 至于路由器通常两边都是 Public IP 或同时为 Private IP。

  • 目标 NAT, DNAT:修改封包表头的『目标』项目

    SNAT 主要是应付内部 LAN 连接到 Internet 的使用方式,至于 DNAT 则主要用在内部主机想要架设可以让 Internet 存取的服务器啦! 就有点类似图 9.1-4的 DMZ 内的服务器啊!底下也先来谈一谈 DNAT 的运作吧!


    图 9.5-3、DNAT 的封包传送示意图

    如上图所示,假设我的内部主机 192.168.1.210 启动了 WWW 服务,这个服务的 port 开启在 port 80 , 那么 Internet 上面的主机 (61.xx.xx.xx) 要如何连接到我的内部服务器呢?当然啦, 还是得要透过 Linux NAT 服务器嘛!所以这部 Internet 上面的机器必须要连接到我们的 NAT 的 public IP 才行。

    1. 外部主机想要连接到目的端的 WWW 服务,则必须要连接到我们的 NAT 服务器上头;
    2. 我们的 NAT 服务器已经设定好要分析出 port 80 的封包,所以当 NAT 服务器接到这个封包后 会将目标 IP 由 public IP 改成 192.168.1.210 ,且将该封包相关信息记录下来,等待内部服务器的响应;
    3. 上述的封包在经过路由后,来到 private 接口处,然后透过内部的 LAN 传送到 192.168.1.210 上头!
    4. 192.186.1.210 会响应数据给 61.xx.xx.xx ,这个回应当然会传送到 192.168.1.2 上头去;
    5. 经过路由判断后,来到 NAT Postrouting 的链,然后透过刚刚第二步骤的记录,将来源 IP 由 192.168.1.210 改为 public IP 后,就可以传送出去了!

    其实整个步骤几乎就等于 SNAT 的反向传送哩!这就是 DNAT 啰!很简单吧!


9.5.2 最阳春 NAT 服务器: IP 分享功能

在 Linux 的 NAT 服务器服务当中,最常见的就是类似图 9.1-2的 IP 分享器功能了。 而由刚刚的介绍你也该知道,这个 IP 分享器的功能其实就是 SNAT 啦!作用就只是在 iptables 内的 NAT 表格当中,那个路由后的 POSTROUTING 链进行 IP 的伪装就是了。另外, 你也必须要了解,你的 NAT 服务器必须要有一个 public IP 接口,以及一个内部 LAN 连接的 private IP 界面才行。底下的范例中,鸟哥的假设是这样的:

  • 外部接口使用 eth0 ,这个接口具有 public IP 喔;
  • 内部接口使用 eth1 ,假设这个 IP 为 192.168.100.254 ;

记住!当你利用前面几章谈到的数据来设定你的网络参数后,务必要进行路由的检测, 因为在 NAT 服务器的设定方面,最容易出错的地方就是路由了!尤其是在拨接产生 ppp0 这个对外接口的环境下, 这个问题最严重。反正你要记得:『如果你的 public IP 取得的方式是拨接或 cable modem 时,你的配置文件 /etc/sysconfig/network, ifcfg-eth0, ifcfg-eth1 等档案,千万不要设定 GATEWAY 啦!』否则就会出现两个 default gateway ,反而会造成问题。

如果你刚刚已经下载了 iptables.rule ,那么该档案内已经含有 NAT 的脚本了! 你可以看到该档案的第二部份关于 NAT 服务器的部分,应该有看到底下这几行:

iptables -A INPUT -i $INIF -j ACCEPT
# 这一行为非必要的,主要的目的是让内网 LAN 能够完全的使用 NAT 服务器资源。
# 其中 $INIF 在本例中为 eth1 接口

echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# 上头这一行则是在让你的 Linux 具有 router 的能力

iptables -t nat -A POSTROUTING -s $innet -o $EXTIF -j MASQUERADE
# 这一行最关键!就是加入 nat table 封包伪装!本例中 $innet 是 192.168.100.0/24
# 而 $EXTIF 则是对外界面,本例中为 eth0 

重点在那个『 MASQUERADE 』!这个设定值就是『 IP 伪装成为封包出去 (-o) 的那块装置上的 IP 』!以上面的例子来说,就是 $EXTIF ,也就是 eth0 啦! 所以封包来源只要来自 $innet (也就是内部 LAN 的其他主机) ,只要该封包可透过 eth0 传送出去, 那就会自动的修改 IP 的来源表头成为 eth0 的 public IP 啦!就这么简单! 你只要将 iptables.rule 下载后,并设定好你的内、外网络接口, 执行 iptables.rule 后,你的 Linux 就拥有主机防火墙以及 NAT 服务器的功能了!

例题:

如同上面所述的案例,那么你的 LAN 内的其他 PC 应该要如何设定相关的网络参数?

答:

答案其实很简单啊,将 NAT 服务器作为 PC 的 GATEWAY 即可!只要记得底下的参数值:

  • NETWORK 为 192.168.100.0
  • NETMASK 为 255.255.255.0
  • BROADCAST 为 192.168.100.255
  • IP 可以设定 192.168.100.1 ~ 192.168.100.254 间,不可重复!
  • 通讯闸 (Gateway) 需要设定为 192.168.100.254 (NAT 服务器的 Private IP)
  • DNS (/etc/resolv.conf) 需设定为 168.95.1.1 (Hinet) 或 139.175.10.20 (Seed Net),这个请依你的 ISP 而定;

事实上,除了 IP 伪装 (MASQUERADE) 之外,我们还可以直接指定修改 IP 封包表头的来源 IP 呢! 举例来说,如下面这个例子:

例题:

假设对外的 IP 固定为 192.168.1.100 ,若不想使用伪装,该如何处理?

答:

iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j SNAT \
         --to-source 192.168.1.100
例题:

假设你的 NAT 服务器对外 IP 有好几个,那你想要轮流使用不同的 IP 时,又该如何设定?举例来说,你的 IP 范围为 192.168.1.210~192.168.1.220

答:

iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j SNAT \
         --to-source 192.168.1.210-192.168.1.220

这样也可以修改网络封包的来源 IP 资料喔!不过,除非你使用的是固定 IP ,且有多个 IP 可以对外联机,否则一般使用 IP 伪装即可,不需要使用到这个 SNAT 啦!当然,你也可能有自己的独特的环境啦! ^_^


9.5.3 iptables 的额外核心模块功能

如果你刚刚在 iptables.rule 内的第二部分有仔细看的话, 那有没有觉得很奇怪,为何我们需要加载一些有用的模块?举例来说, ip_nat_ftp 及 ip_nat_irc ? 这是因为很多通讯协议使用的封包传输比较特殊,尤其是 FTP 文件传输使用到两个 port 来处理数据! 这个部分我们会在 FTP 章节再来详谈,在这里你要先知道,我们的 iptables 提供很多好用的模块, 这些模块可以辅助封包的过滤用途,让我们可以节省很多 iptables 的规则拟定,好棒的吶! ^_^


9.5.4 在防火墙后端之网络服务器 DNAT 设定

既然可以做 SNAT 的 IP 分享功能,我们当然可以使用 iptables 做出 DMZ 啦! 但是再次重申,不同的服务器封包传输的方式可能有点差异,因此,建议新手不要玩这个咚咚! 否则很容易导致某些服务无法顺利对 Internet 提供的问题。

先来谈一谈,如果我想要处理 DNAT 的功能时, iptables 要如何下达指令? 另外,你必须要知道的是, DNAT 用到的是 nat table 的 Prerouting 链喔!不要搞错了。

例题:

假设内网有部主机 IP 为 192.168.100.10 ,该主机是可对 Internet 开放的 WWW 服务器。你该如何透过 NAT 机制,将 WWW 封包传到该主机上?

答:

假设 public IP 所在的接口为 eth0 ,那么你的规则就是:

iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 80 \
     -j DNAT --to-destination 192.168.100.10:80

那个『 -j DNAT –to-destination IP[:port] 』就是精髓啦!代表从 eth0 这个接口传入的,且想要使用 port 80 的服务时, 将该封包重新传导到 192.168.100.10:80 的 IP 及 port 上面!可以同时修改 IP 与 port 呢!真方便。 其他还有一些较进阶的 iptables 使用方式,如下所示:

-j REDIRECT --to-ports <port number>
# 这个也挺常见的,基本上,就是进行本机上面 port 的转换就是了!
# 不过,特别留意的是,这个动作仅能够在 nat table 的 PREROUTING 以及
# OUTPUT 链上面实行而已喔!

范例:将要求与 80 联机的封包转递到 8080 这个 port
[[email protected] ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp  --dport 80 \
> -j REDIRECT --to-ports 8080
# 这玩意最容易在你使用了非正规的 port 来进行某些 well known 的协议,
# 例如使用 8080 这个 port 来启动 WWW ,但是别人都以 port 80 来联机,
# 所以,你就可以使用上面的方式来将对方对你主机的联机传递到 8080 啰!至于更多的用途,那就有待你自己的发掘啰! ^_^

9.6 重点回顾

  • 要拥有一部安全的主机,必须要有良好的主机权限设定;随时的更新套件;定期的重要数据备份;完善的员工教育训练。 仅有防火墙是不足够的;
  • 防火墙最大的功能就是帮助你『限制某些服务的存取来源』,可以管制来源与目标的 IP ;
  • 防火墙依据封包抵挡的阶层,可以分为 Proxy 以及 IP Filter (封包过滤) 两种类型;
  • 在防火墙内,但不在 LAN 内的服务器所在网域,通常被称为 DMZ (非军事区),如图 9.1-4所示;
  • 封包过滤机制的防火墙,通常至少可以分析 IP, port, flag (如 TCP 封包的 SYN), MAC 等等;
  • 防火墙对于病毒的抵挡并不敏感;
  • 防火墙对于来自内部的网络误用或滥用的抵挡性可能较不足;
  • 并不是架设防火墙之后,系统就一定很安全!还是需要更新套件漏洞以及管制使用者及权限设定等;
  • 核心 2.4 以后的 Linux 使用 iptables 作为防火墙的软件;
  • 防火墙的订定与『规则顺序』有很大的关系;若规则顺序错误,可能会导致防火墙的失效;
  • iptables 的预设 table 共有三个,分别是 filter, nat 及 mangle ,惯用者为 filter (本机) 与 nat (后端主机)。
  • filter table 主要为针对本机的防火墙设定,依据封包流向又分为 INPUT, OUTPUT, FORWARD 三条链;
  • nat table 主要针对防火墙的后端主机,依据封包流向又分为 PREROUTING, OUTPUT, POSTROUTING 三条链, 其中 PREROUTING 与 DNAT 有关, POSTROUTING 则与 SNAT 有关;
  • iptables 的防火墙为规则比对,但所有规则都不符合时,则以预设政策 (policy) 作为封包的行为依据;
  • iptables 的指令列当中,可以下达的参数相当的多,当下达 -j LOG 的参数时,则该封包的流程会被纪录到 /var/log/messages 当中;
  • 防火墙可以多重设定,例如虽然已经设定了 iptables ,但是仍然可以持续设定 TCP Wrappers ,因为谁也不晓得什么时候 iptables 会有漏洞~或者是规则规划不良!
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