Linux之彻底掌握防火墙-----安全管理详解
—— 小 峰 编 程
目录：
一、防火墙作用
二、防火墙分类
1、逻辑上划分：大体分为 主机防火墙 和 网络防火墙
2、物理上划分： 硬件防火墙 和 软件防火墙
三、硬件防火墙
四、软件防火墙
五、iptables
1、iptables的介绍
2、netfilter/iptables功能
3、iptables中链的概念
4、iptables中表的概念
5、iptables中表链之间的关系
6、iptables中表的优先级
7、iptables基础语法结构
8、显式匹配使用选项及功能
9、iptables应用
设置服务开启
设置开机自启动
查看配置文件
保存规则
重载
基本配置
案例：白名单
案例：黑名单
案例：通过lo访问本机数据
案例：允许连接态产生衍生态
iptables filter表应用案例
案例1：iptables标准流程
案例2：本机无法访问本机例如：ping 127.0.0.1
案例3：本机无法访问其它主机例如：ssh remote_host
案例4：FTP无法访问
案例5：扩展匹配
案例6：扩展动作
案例7：转发功能的实现
开启路由转发功能
实现转发（重点）
六、firewalld
1、FireWalld中zone
概念及作用
FireWalld中zone分类
FireWalld文件
2、Firewalld语法
3、Firewall的状态
4、FireWalld中动作
4.1、动作中查看操作
4.2、更改区域操作
4.3、新建规则,新建 --add
4.4、删除规则,删除 --remove
4.5、改变规则,改变 change
4.6、端口转发
4.7、Rich规则
4.7.1、Rich规则帮助
4.7.2、Rich规则选项
4.7.3、Rich规则案例
一、防火墙作用
在计算机领域，防火墙是用于保护信息安全的设备，其会依照用户定义的规则，允许或限制数据的传输。
- 用于保护内网安全的一种设备
- 依据规则进行防护
- 用户定义规则
- 允许或拒绝外部用户访问
二、防火墙分类
1、逻辑上划分：大体分为 主机防火墙 和 网络防火墙
- 主机防火墙：针对于单个主机进行防护
- 网络防火墙：针对网络进行防护，处于网络边缘，防火墙背后是本地局域网，网络防火墙主外(服务集体)，主机防火墙主内(服务个人)
2、物理上划分： 硬件防火墙 和 软件防火墙
- 硬件防火墙：在硬件级别实现防火墙功能，另一部分基于软件实现，其性能高，硬件成本高
- 软件防火墙：应用软件处理逻辑运行于通用硬件平台之上的防火墙，其性能相较于硬件防火墙低，成本较低，对于Linux系统已自带，直接使用即可。
补充：防火墙性能——吞吐量、并发连接、新建连接、时延、抖动、硬件防火墙
三、硬件防火墙
硬件防火墙是指把具备配置数据包通过规则的软件嵌入硬件设备中，为网络提供安全防护的硬件设备。多见于网络边缘。
硬件防火墙作用：
过滤网络流量：硬件防火墙可以监控网络流量，根据预先设定的规则过滤流经防火墙的数据包，阻止恶意流量进入网络。
防止未经授权的访问：硬件防火墙可以设置访问控制规则，限制网络用户对特定资源的访问，防止未经授权的用户进入网络。
提高网络安全性：硬件防火墙可以检测和阻止网络中的恶意软件、病毒、木马等恶意代码，保护网络和系统不受攻击。
日志记录和审计：硬件防火墙可以记录网络流量和安全事件的日志，方便网络管理员进行安全审计和排查安全事件。
硬件防火墙品牌：Juniper、cisco 思科ASA、华为、天融信。
四、软件防火墙
单独使用具备配置数据包通过规则的软件来实现数据包过滤。多见于单主机系统或个人计算机。
- 扩展：Web应用防火墙(WAF)
Web应用防火墙是对web防护(网页保护)的安全防护设备(软件)，主要用于截获所有HTTP数据或仅仅满足某些规则的会话。多见于云平台中。
- 扩充：硬件防火墙与软件防火墙比较
硬件防火墙有独立的硬件设备，运算效率较高，价格略高，可为计算机网络提供安全防护。
软件防火墙必须部署在主机系统之上，相较于硬件防火墙运算效率低，在一定程度上会影响到主机系统性能，一般用于单机系统或个人计算机中，不直接用于计算机网络中。
五、iptables
1、iptables的介绍
netfilter/iptables可简称为iptables，为Linux平台下的包过滤防火墙，是开源的，内核自带的，可以代替成本较高的企业级硬件防火墙。即使在如今的Linux操作系统中已经引入了firewalld,但是在企业中目前主流的还是应用的iptables比较多。
iptables工作依据------规则(rules)，iptables是按照规则(rules)来办事的，而规则就是运维人员所定义的条件；规则一般定义为 “ 如果数据包头符合这样的条件，就这样处理这个数据包 ” 。规则存储在内核空间的 数据包过滤表 中，这些规则分别指定了源地址、目的地址、传输协议(TCP、UDP、ICMP) 和 服务类型(HTTP、FTP) 等。当数据包与规则匹配时，iptables 就 根据规则所定义的方法来处理这些数据包，比如 放行(ACCEPT)、拒绝(REJECT)、丢弃(DROP) 等。配置防火墙 主要工作就是对iptables规则进行添加、修改、删除等。
- iptables不是防火墙，是防火墙用户代理。
- 用于把用户的安全设置添加到“安全框架”中。
- “安全框架”是防火墙，即就是netfilter。netfilter位于内核空间中，是Linux操作系统核心层内部的一个数据包处理模块。
- iptables是用于在用户空间对内核空间的netfilter进行操作的命令行工具
2、netfilter/iptables功能
- 数据包过滤，即防火墙
- 数据包重定向，即转发
- 网络地址转换，即可NAT
注：平常我们使用iptables并不是防火墙的“服务”，而服务是由内核提供的。
3、iptables中链的概念
举例说明：
当客户端访问服务器端的web服务时，客户端发送访问请求报文至网卡，而tcp/ip协议栈是属于内核的一部分，所以，客户端的请求报文会通过内核的TCP协议传输到用户空间的web服务，而客户端报文的目标地址为web服务器所监听的套接字(ip:port)上，当web服务器响应客户端请求时，web服务所回应的响应报文的目标地址为客户端地址，我们说过，netfilter才是真正的防火墙，属于内核的一部分，所以，我们要想让netfilter起到作用，我们就需要在内核中设置“关口”，所有进出的数据报文都要通过这些关口，经检查，符合放行条件的准允放行，符合阻拦条件的则被阻止，于是就出现了input和output关口，然而在iptables中我们把关口叫做“链”。
上面的举例中，如果客户端发到本机的报文中包含的服务器地址并不是本机，而是其他服务器，此时本机就应该能够进行转发，那么这个转发就是本机内核所支持的IP_FORWARD功能，此时我们的主机类似于路由器功能，所以我们会看到在iptables中，所谓的关口并只有上面所提到的input及output这两个，应该还有“路由前”，“转发”，“路由后”，它们所对应的英文名称分别为“PREROUTING”，“FORWARD”，“POSTROUTING”，这就是我们说到的5链。通过上图可以看出，当我们在本地启动了防火墙功能时，数据报文需要经过以上关口，根据各报文情况，各报文经过的“链”可能不同，如果报文目标地址是本机，则会经常input链发往本机用户空间，如果报文目标不是本机，则会直接在内核空间中经常forward链和postrouting链转发出去。
有的时候我们也经常听到人们在称呼input为“规则链”，这又是怎么回事呢？我们知道，防火墙的作用在于对经过的数据报文进行规则匹配，然后执行对应的“动作”，所以数据包经过这些关口时，必须匹配这个关口规则，但是关口规则可能不止一条，可能会有很多，当我们把众多规则放在一个关口上时，所有的数据包经常都要进行匹配，那么就形成了一个要匹配的规则链条，因此我们也把“链”称作“规则链”。
- INPUT:处理入站数据包。
- OUTPUT:处理出站数据包。
- FORWARD:处理转发数据包(主要是将数据包转发至本机其它网卡)当数据报文经过本机时，网卡接收数据报文至缓冲区，内核读取报文ip首部，发现报文不是送到本机时（目的ip不是本机），由内核直接送到forward链做匹配，匹配之后若符合forward的规则，再经由postrouting送往下一跳或目的主机。
- PREROUTING:在进行路由选择前处理数据包，修改到达防火墙数据包的目的IP地址，用于判断目标主机。
- POSTROUTING:在进行路由选择后处理数据包，修改要离开防火墙数据包的源IP地址，判断经由哪一接口送往下一跳。
4、iptables中表的概念
每个“规则链”上都设置了一串规则，这样的话，我们就可以把不同的“规则链”组合成能够完成某一特定功能集合分类，而这个集合分类我们就称为表，iptables中共有5张表，学习iptables需要搞明白每种表的作用。
- filter: 过滤功能，确定是否放行该数据包，属于真正防火墙，内核模块：iptables_filter
- nat: 网络地址转换功能，修改数据包中的源、目标IP地址或端口；内核模块：iptable_nat
- mangle: 对数据包进行重新封装功能，为数据包设置标记；内核模块：iptable_mangle
- raw: 确定是否对数据包进行跟踪；内核模块：iptables_raw
- security:是否定义强制访问控制规则；后加上的
5、iptables中表链之间的关系
我们在应用防火墙时是以表为操作入口的，只要在相应的表中的规则链上添加规则即可实现某一功能。那么我们就应该知道哪张表包括哪些规则链，然后在规则链上操作即可。
- filter表可以使用哪些链定义规则：INPUT,FORWARD,OUTPUT
- nat表中可以使用哪些链定义规则：PREROUTING,OUTPUT ,POSTROUTING,INPUT
- mangle 表中可以使用哪些链定义规则：PREROUTING,INPUT,FORWARD,OUTPUT,POSTROUTING
- raw表中可以使用哪些链定义规则：PREROUTING,OUTPUT
- security 表可以使用哪些链定义规则：INPUT,FORWARD,OUTPUT
6、iptables中表的优先级
security-raw-mangle-nat-filter(由高至低)
数据包流经iptables流程
