iptables/netfilter网络防火墙实现及实战分析

浏览数：32 / 时间：2015年06月09日

前提知识

任何主机若要与非同网络中的主机通信，则必须将报文发送到默认网关；
对Linux而言，IP地址是属于主机(内核中)的，不属于网卡，只要属于当前主机的IP地址间，都可直接响应，不称为转发
私有地址在路由器上是不允许被路由的

防火墙的类型与作用的链

主机防火墙：一般使用INPUT，OUTPUT链来过滤进入和发出的报文
网络防火墙：一般使用PREROUTING，FORWARD，POSTROUTING链来转发经过的报文

不同网络间主机通信的方式

路由：

对于Linux主机，设定/proc/sys/net/ipv4/ip_forward的值为1，即开启了路由功能，可以作为模拟路由器使用

注：但真实的路由器还应该存在生成路由表的机制，一般是基于路由协议（如RIP2，OSPF）动态学习的，在此不作讨论

NAT：

工作于网络层和传输层，也可分为静态NAT和动态NAT

Basic NAT：静态NAT；NAT服务器上有一个外网地址池，内网连接时直接分配一个外网IP使用，很不灵活
NAPT：动态NAT，Network Address Port Translation，即网络端口地址转换，也可分为SNAT和DNAT
- SNAT：源地址转换；适用于内网主机访问互联网，原理图如下：
- DNAT：目标地址转换；适用于让互联网主机访问本地内网中的某主机上的服务，原理图如下：

iptables/netfilter基于SNAT和DNAT原理实现报文转发

-j SNAT --to-source SIP
- 规则添加：在POSTROUTING链上
-j MASQUERADE
- 用于外网IP是ADSL拨号上网时生成的动态IP，MASQUERADE模式能自行查找能访问互联网的外网IP，并完成SNAT
-j DNAT --to-destination DIP[:Port]
- 支持端口映射
- 规则添加：在PREROUTING链上

实例：

# 将外网对172.16.100.7:22022的访问转发至内网的192.168.20.12.22
iptables -t nat -A PREROUTING -d 172.16.100.7 -p tcp --dport 22022 -j DNAT --to-destination 192.168.20.12.22

iptables/netfilter实战解析

需求分析

架构设计

配置部署

DNS Server配置

网络配置

# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE="eth0"
BOOTPROTO="static"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
TYPE="Ethernet"
IPADDR=172.16.251.178
NETMASK=255.255.0.0
GATEWAY=172.16.251.236

DNS主配置文件：/etc/named.conf

# named.conf中需修改的部分
listen-on port 53 { 127.0.0.1; 172.16.251.178;};
allow-query     { any; };
recursion no;
#zone "." IN {
#   type hint;
#   file "named.ca";
#};

DNS辅助配置文件：/etc/named.rfc1912.zones

acl inter_net {
172.16.251.0/24;
};
view inter_net {
match-clients { inter_net; };
        zone "." IN {
                type hint;
                file "named.ca";
        };
zone "jason.com" IN {
type master;
file "jason.com.inter_net";
};
};
view outer_net {
match-clients { any; };
zone "jason.com" IN {
type master;
file "jason.com.outer_net";
};
};

区域数据文件：

# vi /var/named/jason.com.inter_net
$TTL 1D
jason.com. IN SOA dns.jason.com. admin.jason.com (
2014032920 ; serial
1D ; refresh
1H ; retry
1W ; expire
3H ) ; minimum
@ NS dns
dns A 172.16.251.178
www A 172.16.251.182
# vi /var/named/jason.com.outer_net
$TTL 1D
jason.com. IN SOA dns.jason.com. admin.jason.com (
2014032920 ; serial
1D ; refresh
1H ; retry
1W ; expire
3H ) ; minimum
@ NS dns
dns A 172.16.251.178
www A 3.3.3.1

启动named服务

chown root.named jason.com.inter_net
chown root.named jason.com.outer_net
service named restart

Web Server配置

配置一个虚拟主机，监听端口8080
在DocumentRoot目录下创建一简单的测试文件test.html，内容随意，如
“Hello Mageedu”
启动httpd服务即可

Firewall配置

网络配置

# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE="eth0"
BOOTPROTO="static"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
TYPE="Ethernet"
IPADDR=172.16.251.236
NETMASK=255.255.0.0
GATEWAY=172.16.0.1
# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
DEVICE="eth1"
BOOTPROTO="static"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
TYPE="Ethernet"
IPADDR=3.3.3.1
NETMASK=255.255.255.0
DNS1=3.3.3.1

注：因为3.3.3.1和3.3.3.3都是模拟的外网IP地址，故对应的网卡应处于同一信道内，且不能和内网的通信信道一致，故在用虚拟机测试时，可将对应内网IP的网卡的网络方式改为桥接，而对应外网IP的网卡的网络方式改为自定义，如vmnet2

添加iptables规则

iptables -t nat -A PREROUTING -d 3.3.3.1/32 -p udp -m udp --dport 53 -j DNAT --to-destination 172.16.251.178
iptables -t nat -A PREROUTING -d 3.3.3.1/32 -p tcp -m tcp --dport 8080 -j DNAT --to-destination 172.16.251.182

Inter Client配置

# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE="eth0"
BOOTPROTO="static"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
TYPE="Ethernet"
IPADDR=172.16.251.176
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=172.16.251.236
DNS1=172.16.251.178
# vi /etc/resolv.conf
nameserver 172.16.251.178

Outer Client配置

# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE="eth0"
BOOTPROTO="static"
NM_CONTROLLED="no"
ONBOOT="yes"
TYPE="Ethernet"
IPADDR=3.3.3.3
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=3.3.3.1
DNS1=3.3.3.1
# vi /etc/resolv.conf
nameserver 3.3.3.1

DNS解析测试