Linux 防火墙:您需要了解的有关 iptables 和 firewalld 的信息

以下是如何使用 iptables 和 firewalld 工具来管理 Linux 防火墙连接规则。
410 位读者喜欢这篇文章。
open network

Opensource.com

本文摘录自我的书《Linux in Action》以及 Manning 即将发布的第二个项目。

防火墙

防火墙是一组规则。当数据包移入或移出受保护的网络空间时,将根据防火墙规则测试其内容(特别是关于其来源、目标及其计划使用的协议的信息),以查看是否应允许其通过。这是一个简单的例子

firewall filtering request

防火墙可以根据协议或基于目标的规则过滤请求。

一方面,iptables 是一个用于管理 Linux 机器上的防火墙规则的工具。

另一方面,firewalld 也是一个用于管理 Linux 机器上的防火墙规则的工具。

你对此有意见吗?如果我告诉你还有另一个名为 nftables 的工具,你会不高兴吗?

好吧,我承认整件事听起来有点奇怪,所以让我解释一下。这一切都始于 Netfilter,它在 Linux 内核模块级别控制对网络堆栈的访问。几十年来,管理 Netfilter 钩子的主要命令行工具是 iptables 规则集。

因为调用这些规则所需的语法可能有点晦涩难懂,所以引入了各种用户友好的实现,如 ufw 和 firewalld,作为更高级别的 Netfilter 解释器。然而,Ufw 和 firewalld 主要旨在解决独立计算机面临的各种问题。构建全尺寸网络解决方案通常需要 iptables 的额外功能,或者自 2014 年以来,需要其替代品 nftables(通过 nft 命令行工具)。

iptables 并没有消失,并且仍然被广泛使用。事实上,在未来的许多年里,作为管理员,您应该会遇到受 iptables 保护的网络。但是 nftables 通过添加到经典的 Netfilter 工具集中,带来了一些重要的新功能。

从现在开始,我将通过示例展示 firewalld 和 iptables 如何解决简单的连接问题。

使用 firewalld 配置 HTTP 访问

正如您可能从其名称中猜到的那样,firewalld 是 systemd 系列的一部分。Firewalld 可以安装在 Debian/Ubuntu 机器上,但默认情况下它在 Red Hat 和 CentOS 上。如果您的机器上运行着像 Apache 这样的 Web 服务器,您可以通过浏览到服务器的 Web 根目录来确认防火墙正在工作。如果该站点无法访问,则 firewalld 正在执行其工作。

您将使用 firewall-cmd 工具从命令行管理 firewalld 设置。添加 –state 参数会返回当前的防火墙状态

# firewall-cmd --state
running

默认情况下,firewalld 将处于活动状态,并将拒绝所有传入流量,但有一些例外,例如 SSH。这意味着您的网站不会有太多访问者,这肯定会为您节省大量数据传输成本。然而,由于这可能不是您对 Web 服务器的期望,因此您需要打开按照惯例指定为 80 和 443 的 HTTP 和 HTTPS 端口。firewalld 提供了两种方法来实现这一点。一种是通过 –add-port 参数,该参数直接引用端口号以及它将使用的网络协议(在本例中为 TCP)。–permanent 参数告诉 firewalld 每次服务器启动时都加载此规则

# firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp
# firewall-cmd --permanent --add-port=443/tcp

–reload 参数会将这些规则应用于当前会话

# firewall-cmd --reload

想知道防火墙上的当前设置吗?运行 –list-services

# firewall-cmd --list-services
dhcpv6-client http https ssh

假设您已按照之前的描述添加了浏览器访问权限,则 HTTP、HTTPS 和 SSH 端口现在都应该已打开——以及 dhcpv6-client,它允许 Linux 从本地 DHCP 服务器请求 IPv6 IP 地址。

使用 iptables 配置锁定的客户自助服务终端

我相信您见过自助服务终端——它们是机场、图书馆和企业随意放置的平板电脑、触摸屏和类似 ATM 的 PC,邀请顾客和路人浏览内容。大多数自助服务终端的问题在于,您通常不希望用户感到宾至如归,并将它们视为自己的设备。它们通常不是用来浏览、观看 YouTube 视频或对五角大楼发起拒绝服务攻击的。因此,为确保它们不被滥用,您需要锁定它们。

一种方法是应用某种自助服务终端模式,无论是通过巧妙地使用 Linux 显示管理器还是在浏览器级别。但是,为确保您已堵住所有漏洞,您可能还需要通过防火墙添加一些硬网络控制。在以下部分中,我将描述如何使用 iptables 来实现它。

关于使用 iptables,有两件重要的事情要记住:您给出规则的顺序至关重要,并且 iptables 规则本身在重新启动后不会幸存下来。我将在这里逐一解决这些问题。

自助服务终端项目

为了说明这一切,让我们想象一下我们在一家商店工作,这家商店是名为 BigMart 的大型连锁店的一部分。他们已经存在了几十年;事实上,我们想象中的祖父母可能在那里长大购物。但如今,BigMart 公司总部的家伙们可能只是在倒计时亚马逊将他们彻底击垮的时间。

尽管如此,BigMart 的 IT 部门正在尽最大努力,他们刚刚向您发送了一些支持 WiFi 的自助服务终端设备,您需要在您商店的战略位置安装这些设备。想法是他们将显示登录到 BigMart.com 产品页面的 Web 浏览器,允许他们查找商品功能、货架位置和库存水平。自助服务终端还需要访问 bigmart-data.com,其中存储了许多图像和视频媒体。

除此之外,您还需要允许更新,并在必要时允许软件包下载。最后,您需要仅允许从本地工作站进行入站 SSH 访问,并阻止其他人。下图说明了它的工作原理

kiosk traffic flow ip tables

由 iptables 控制的自助服务终端流量。

脚本

以下是所有这些如何融入 Bash 脚本

#!/bin/bash
iptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart.com -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart-data.com -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d ubuntu.com -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d ca.archive.ubuntu.com -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 80 -j DROP
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 443 -j DROP
iptables -A INPUT -p tcp -s 10.0.3.1 --dport 22 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp -s 0.0.0.0/0 --dport 22 -j DROP

我们规则的基本结构以 -A 开头,告诉 iptables 我们要添加以下规则。OUTPUT 意味着此规则应成为 OUTPUT 链的一部分。-p 表示此规则仅适用于使用 TCP 协议的数据包,其中,正如 -d 告诉我们的那样,目标是 bigmart.com-j 标志指向 ACCEPT 作为数据包与规则匹配时要采取的操作。在第一条规则中,该操作是允许或接受请求。但在下面,您可以看到将被丢弃或拒绝的请求。

请记住顺序很重要。这是因为 iptables 会将请求传递给其每个规则,但仅在获得匹配之前。因此,例如,对 youtube.com 的出站浏览器请求将通过前四条规则,但是当它到达 –dport 80–dport 443 规则时——取决于它是 HTTP 还是 HTTPS 请求——它将被丢弃。iptables 不会再费心检查,因为那是一个匹配项。

另一方面,当系统对 ubuntu.com 的软件升级请求命中其适当的规则时,它将通过。显然,我们在这里所做的是仅允许出站 HTTP 或 HTTPS 请求到我们的 BigMart 或 Ubuntu 目标,而不是其他目标。

最后两条规则将处理传入的 SSH 请求。它们不会已经被之前的两条丢弃规则拒绝,因为它们不使用端口 80 或 443,而是 22。在这种情况下,来自我的工作站的登录请求将被接受,但来自其他任何地方的请求将被丢弃。这很重要:确保您用于端口 22 规则的 IP 地址与您用于登录的机器的地址匹配——如果您不这样做,您将被立即锁定。当然,这没什么大不了的,因为按照当前的配置方式,您可以简单地重新启动服务器,iptables 规则都将被删除。如果您使用 LXC 容器作为服务器并从 LXC 主机登录,则使用您的主机用于连接到容器的 IP 地址,而不是其公共地址。

如果我的机器的 IP 地址发生更改,您需要记住更新此规则;否则,您将被锁定。

在家玩(希望在某种一次性 VM 上)?太棒了。创建您自己的脚本。现在我可以保存脚本,使用 chmod 使其可执行,并以 sudo 身份运行它。不用担心 bigmart-data.com not found 错误——当然找不到;它不存在。

chmod +X scriptname.sh
sudo ./scriptname.sh

您可以使用 cURL 从命令行测试您的防火墙。请求 ubuntu.com 有效,但 manning.com 失败。

curl ubuntu.com
curl manning.com

配置 iptables 在系统启动时加载

现在,我如何让这些规则在每次自助服务终端启动时自动加载?第一步是使用 iptables-save 工具将当前规则保存到 .rules 文件中。这将在根目录中创建一个文件,其中包含规则列表。管道符,后跟 tee 命令,是必要的,以便将我的 sudo 权限应用于字符串的第二部分:将文件实际保存到原本受限的根目录。

然后,我可以告诉系统在每次启动时运行一个名为 iptables-restore 的相关工具。我们在上一模块中看到的常规 cron 作业没有帮助,因为它们在设定的时间运行,但我们不知道我们的计算机何时可能决定崩溃和重新启动。

有很多方法可以处理这个问题。这是一个方法

在我的 Linux 机器上,我将安装一个名为 anacron 的程序,它将在 /etc/ 目录中为我们提供一个名为 anacrontab 的文件。我将编辑该文件并添加此 iptables-restore 命令,告诉它每天(必要时)在启动后一分钟将该 .rules 文件的当前值加载到 iptables 中。我将给作业一个标识符(iptables-restore),然后添加命令本身。既然您在家和我一起玩,您应该通过重新启动系统来测试所有这些。

sudo iptables-save | sudo tee /root/my.active.firewall.rules
sudo apt install anacron
sudo nano /etc/anacrontab
1 1 iptables-restore iptables-restore < /root/my.active.firewall.rules

我希望这些实际示例说明了如何使用 iptables 和 firewalld 来管理基于 Linux 的防火墙上的连接问题。

标签
David Clinton
DAVID CLINTON 是一位系统管理员、教师和作家。他管理、撰写并创建了许多重要技术主题的培训材料,包括 Linux 系统、云计算(特别是 AWS)和容器技术(如 Docker)。

10 条评论

您也可以考虑使用 iptables-persistent 软件包作为在启动时自动恢复 iptables 的一种方法。比使用 anacron 更容易。

感谢您的解释。直到现在,每次我使用 iptables 时,我都只是盲目地遵循别人的指示,而不理解我在做什么 :p

嗨,David,

在以下几行中

iptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart.com -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart-data.com -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d ubuntu.com -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d ca.archive.ubuntu.com -j ACCEPT

似乎 *所有* TCP 流量,而不仅仅是 TCP 80 和 443,都将被允许访问这四个主机。那是因为没有使用“--dport”(或“目标端口”)开关。那是你的意图吗?

第 5 行和第 6 行很好地说明了这一点。在这里,您*将*阻止 TCP 端口 80 和 443,并且仅阻止这两个端口。其他一切都将被允许输出,包括,例如,在 TCP 8080、TCP 8443 等上运行的代理。

SSH 特定的阻止是正常的。但是,它仅阻止来自其他主机的 SSH。听起来自助服务终端机器会想要阻止更多的入站流量。

我锁定流量的方法是专门允许仅 TCP 80 和 443 访问这些主机,以及仅允许 DNS 流量访问我的 DNS 服务器,出站,就像这样。

#!/bin/bash
# 让我们打开连接跟踪,也称为有状态跟踪,以允许我们允许的出站流量返回
# 让我们打开连接跟踪,也称为有状态跟踪,以允许
iptables -A INPUT -m conntrack --ctstate RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT

# 允许环回与我们对话,否则可能会破坏某些东西
iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT

# 首先,仅允许 DNS 出站到我的 DNS 服务器,包括 UDP 和 TCP
iptables -A OUTPUT -p udp -d --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d --dport 53 -j ACCEPT

# 然后,让我们想要放出的 Web 流量放出
iptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart.com --dport 80 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart.com --dport 443 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart-data.com --dport 80 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart-data.com --dport 443 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d ubuntu.com --dport 80 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d ubuntu.com --dport 443 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d ca.archive.ubuntu.com --dport 80 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -d ca.archive.ubuntu.com --dport 443 -j ACCEPT

# 仅允许来自该工作站的 SSH 流量
iptables -A INPUT -p tcp -s 10.0.3.1 --dport 22 -j ACCEPT

# 如果需要,请取消注释以下两行以允许 DHCP,
# 即如果此框通过 DHCP 获取其 IP 地址(不是静态分配)
#iptables -A INPUT -p udp --dport 68
#iptables -A OUTPUT -p udp --dport 67

# 拒绝其他一切!
iptables -A INPUT -s 0.0.0.0/0 -j DROP
iptables -A OUTPUT -d 0.0.0.0/0 -j DROP

嗨,
您是对的,我的规则确实允许所有出站流量。我这样做是因为我不能 100% 确定软件和数据升级不需要通过不同的(非 HTTP)端口访问。不过,这个想法是,我完全信任这四个站点,因此允许完全访问不是主要风险。
谢谢!

回复 作者 Sum Yung Gai (未验证)

很棒的信息,而且写得很好。

我不太擅长网络,但到目前为止,这一切似乎都很有道理。

除非他写的关于 iptables 的几乎所有内容都是不正确的。

他甚至没有引用 /etc/sysconfig/iptables,这是 iptables 启动时默认读取的文件。

回复 作者 dragonbite

好文章。我注意到文章没有提及 system-config-firewall 或 lokkit。我仍然在 el6 服务器上使用它们。
或 lokkit。我仍然在 el6 服务器上使用两者。

我刚刚发现 lokkit 在 el7 上可用。有人在使用它吗?

“iptables 规则在重新启动后不会幸存下来”是错误的说法。

iptables-save > /etc/sysconfig/iptables

完成。

你好,有趣的文章!

不过,有两件小事

1- cron 实际上可以在重新启动时运行命令,您可以使用像这样的行

@reboot /sbin/iptables-restore < /root/my.active.firewall.rules

请记住,cron 的 PATH 不包含 /sbin、/usr/sbin 或 /usr/local/sbin,因此请确保使用 iptables-restore 的完整路径。

2- 对于 iptables 规则,我通常更喜欢 REJECT 而不是 DROP。后者会丢弃数据包,这意味着您必须等待(很长的)超时,前者会立即拒绝您。

干杯!

Creative Commons License本作品根据知识共享署名-相同方式共享 4.0 国际许可协议获得许可。
© . All rights reserved.