初识iptables

iptables 可以简单理解为 Linux 系统内核级防火墙 netfilter 的用户态客户端。
Linux 管理员通过调用 iptables 命令,配置 Linux 内核 netfilter 模块规则,对网络数据包的流动进行管理。

iptables 基本命令

iptables 语法帮助

可以使用iptables查看iptables的帮助文档

查看 iptables 表的规则

iptables 有[表 (tables)] 的概念,每张表又包含不同[链 (chains)],大部分情况下我们仅需要使用 filter 和 nat 两张表的链就可以完成功能。

使用以下命令可以查看 filter 表中的规则。

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sudo iptables -L -n

参数解析 -L 列出规则, -n 不显示域名,命令默认显示的是 filter 表,可以通过 -t 参数来指定其他表

可以看到目前 filter 表中有 3 条链: INPUT, FORWARD, OUTPUT。 3 条链都没有任何规则存在,因此通过网卡的网络数据包不会受到任何影响。

iptables 包含 5 张表(tables):
raw 用于配置数据包,raw 中的数据包不会被系统跟踪。
filter 是用于存放所有与防火墙相关操作的默认表。
nat 用于网络地址转换(例如:端口转发)。
mangle 用于对特定数据包的修改。
security 用于强制访问控制网络规则。

链可以看作是一系列规则集合,默认的链被用于不同的场景,用户也可以创建自定义的链。例如:
filter 表的 INPUT 链用于进入网卡的数据包过滤
filter 表的 OUTPUT 链用于过滤网卡对外发送的数据包过滤 一条链中的规则从上自下顺序执行。
实验

禁止访问目的地址

添加一条规则到 Filter 表

在没有任何防火墙规则时,尝试 ping 百度的服务器,ping 是可以正常返回的。

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ping -c 4 www.baidu.com
PING qcloud.com (119.29.47.192) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 119.29.47.192: icmp_seq=1 ttl=58 time=3.11 ms
64 bytes from 119.29.47.192: icmp_seq=2 ttl=58 time=3.10 ms
64 bytes from 119.29.47.192: icmp_seq=3 ttl=58 time=3.17 ms

假设我们作为 Linux 管理员,不希望有人从本机 ping 百度的服务器,那么就可以用到如下的 iptables 命令:

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sudo iptables -I OUTPUT -p icmp -d www.baidu.com -j DROP

参数解析 -I 添加规则到链的最前面, -p 匹配协议, -d 匹配目的地址, -j DROP 将匹配的数据包实施丢掉动作

重要:
因为在 iptables 一个链中的规则是从上到下依次执行的,因此一条规则在链中的位置十分重要。
例如一条拒绝全部连接的规则 -j REJECT 一定要放在链的最后,而允许通行的规则要放在这条规则之前。
否则所有网络数据包进入链后直接匹配到这条规则,将导致所有连接被拒绝。

现在我们可以用 sudo iptables -L -n 命令看到 filter 表的 OUTPUT 链中新增了两条记录,其中 destination 地址是 DNS 返回的百度服务器 IP 地址。

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Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
DROP icmp -- 0.0.0.0/0 220.181.112.244
DROP icmp -- 0.0.0.0/0 220.181.111.188

这时再 ping 百度服务器会发现无法 ping 通了,因为访问百度服务器 IP 地址的数据包已经被防火墙过滤丢掉了

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ping -c 4 www.baidu.com
PING www.a.shifen.com (220.181.111.188) 56(84) bytes of data.
ping: sendmsg: Operation not permitted
ping: sendmsg: Operation not permitted

导出、编辑、导入规则

在进行一系列复杂的防火墙配置时,大多数时候不建议直接调用 iptables 做规则修改。 因为任何一条错误的配置或者一个 typo (输入错误)都有可能导致严重的网络问题。

一个最佳实践是导出现有规则到文本文件,对该文本文件进行编辑,进行检查无误后再将其导入。

导出规则

通过如下命令导出所有规则到文本文件

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sudo iptables-save > /home/ubuntu/iptables_rules

编辑规则

在新标签页打开 iptables_rules,在 filter 表的 :OUTPUT ACCEPT 链下面添加一条规则的格式如下:

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-A OUTPUT -p icmp -d 114.114.114.114 -j DROP

导入规则

使用命令将编辑过的规则重新导入 iptables

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sudo iptables-restore /home/ubuntu/iptables_rules

使用 sudo iptables -L -n 查看是否有禁止 ping 114.114.114.114 的新增规则

清除全部规则

现在我们清除上一小节中增加的规则,还原到没有任何规则的初始状态。

Note:当你因为错误的配置 iptables 导致自己无法远程访问的时候,从 console 执行这条命令可以快速修复状态。

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sudo iptables -F

iptables 还提供 -X 参数清除[自定义链], -Z 参数重置计数器

黑/白名单

某公司禁止特定的 PC 设备访问和工作无关的网站,而其他设备则不受限制。

分析:

1.首先明确是对外访问限制,所以应该编辑 iptables OUTPUT 链进行限制

2.其次,由于目的地址可能是数百个网站,针对每一台PC配置数百条规则是不可接受的,因此我们选择使用自建一条链来实现。

3.公司只限制部分 PC 访问,因此对 PC 的匹配最好使用 IP 地址匹配,不匹配的设备则不受限制。

Note: 对于进入 INPUT 链的入站规则还可以采用 mac 匹配。

查看本机 IP 地址。
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sudo ip a show eth0

在 inet 之后的就是本机网口的 IP 地址,例如 10.135.166.86

查看公网IP也可以使用一些IP工具进行查看

编辑 iptables 规则:
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//清除已有规则
sudo iptables -F
//清除自建链
sudo iptables -X
//新建一个叫做 BLACKLIST 的链
sudo iptables -N BLACKLIST
//当访问的源 IP 地址是本机的时候进入 BLACKLIST 链
sudo iptables -A OUTPUT -s 10.135.166.86 -j BLACKLIST
//向 BLACKLIST 链添加 2 条规则
sudo iptables -A BLACKLIST -d 114.114.114.114 -j DROP
sudo iptables -A BLACKLIST -d 220.181.111.188 -j DROP

如上配置后,会发现本机已经无法 ping BLACKLIST 中的目的地址了。

如果后续要增加新的禁止访问的目的地址,则只需向 BLACKLIST 链添加新规则。
如果需要限制另一台 PC 通过本网关转发访问外网,则只需添加一条 OUTPUT 链的源 IP 匹配规则并指向 -j BLACKLIST。

端口映射

分析: 通常来讲应该首先考虑程序本身能否配置监听多个端口,或者使用负载均衡器作为代理程序。 但在本次实验中我们将使用 iptables 监听 8080 端口并将网络数据包转发给本地80端口

首先测试 telnet 0 80telnet 0 8080 可以看到 80 和 8080 端口都是不通的。

接下来我们用 netcat 监听 80 端口:

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sudo nc -k -l 80 &

这时候 telnet 0 80 发现 80 端口可以工作了。

下面我们用 iptables 做一个端口映射

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sudo iptables -t nat -A OUTPUT -p tcp -d 127.0.0.1 --dport 8080 -j DNAT --to 127.0.0.1:80

这里我们用到了 -t nat 参数,表示我们使用了 netfilter 的 nat 表。在 nat 表的 OUTPUT 链上做了一个 -j DNAT 转发,将访问内网 8080 端口的数据包转向了 80 端口。

这时候 telnet 0 8080 发现 8080 端口也可以工作了。

如果是监听外网的 8080 端口转发到 80 端口,则需要执行以下命令:

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sudo iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 8080 -j REDIRECT --to-ports 80

通过使用 PREROUTING 链直接将访问 8080 端口的数据包转发到 80 端口