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(1)入侵检测系统(Intrusion Detection Systems)
(2)入侵防御系统(Intrusion Prevention System)
(2)使用firewall,就是将特定的流量关联到某个zone中
一、安全技术和防火墙
1.安全技术
(1)入侵检测系统(Intrusion Detection Systems)
特点是不阻断任何网络访问,量化、定位来自内外网络的威胁情况,主要以提供报警和事后监督为主,提供有针对性的指导措施和安全决策依据,类 似于监控系统一般采用旁路部署(默默的看着你)方式
(2)入侵防御系统(Intrusion Prevention System)
以透明模式工作,分析数据包的内容如:溢出攻击、拒绝服务攻击、木马、蠕虫、系统漏洞等进行准确的分析判断,在判定为攻击行为后立即予以 阻断,主动而有效的保护网络的安全,一般采用在线部署方式(必经之路)
(3)防火墙( FireWall )
隔离功能,工作在网络或主机边缘,对进出网络或主机的数据包基于一定的规则检查,并在匹配某规则时由规则定义的行为进行处理的一组功能的组件,基本上的实现都是默 认情况下关闭所有的通过型访问,只开放允许访问的策略,将希望外网访问的主机放在DMZ (demilitarized zone)网络中
(4)防水墙(Waterwall)
与防火墙相对,是一种防止内部信息泄漏的安全产品。 网络、外设接口、存储介质和打印机构成信息泄漏的全部途径。防水墙针对这四种泄密途径,在事前、事 中、事后进行全面防护。其与防病毒产品、外部安全产品一起构成完整的网络安全体系
2.防火墙的分类
(1)按保护范围划分
主机防火墙:服务范围为当前一台主机
网络防火墙:服务范围为防火墙一侧的局域网
(2)按实现方式划分
硬件防火墙:在专用硬件级别实现部分功能的防火墙;另一个部分功能基于软件实现,如:华为, 山石hillstone,天融信,启明星辰,绿盟,深信服, PaloAlto , fortinet, Cisco,
软件防火墙:运行于通用硬件平台之上的防火墙的应用软件,Windows 防火墙 ISA --> Forefront
(3)按网络协议划分
网络层防火墙:OSI模型下四层,又称为包过滤防火墙
应用层防火墙/代理服务器:proxy 代理网关,OSI模型七层
(4)包过滤防火墙
网络层对数据包进行选择,选择的依据是系统内设置的过滤逻辑,被称为访问控制列表(ACL),通过检查数据流中每个数据的源地址,目的地址,所用端口号和协议状态等因素,或他们的组合来确定是否 允许该数据包通过
优点:对用户来说透明,处理速度快且易于维护缺点:无法检查应用层数据,如病毒等
缺点:无法检查应用层数据,如病毒等
(5)应用层防火墙
应用层防火墙/代理服务型防火墙,也称为代理服务器(Proxy Server),将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段,内外网用户的访问都是通过代理服务器上的“链接”来实现
优点:应用层对数据进行检查,比较安全
缺点:增加防火墙的负载
提示:现实生产环境中所使用的防火墙一般都是二者结合体,即先检查网络数据,通过之后再送到应用 层去检查
二、Linux防火墙基础知识
1.Netfilter
Linux防火墙是由Netfilter组件提供的,Netfilter工作在内核空间,集成在linux内核中
Netfilter 是Linux 2.4.x之后新一代的Linux防火墙机制,是linux内核的一个子系统。Netfilter采用模块化设计,具有良好的可扩充性,提供扩展各种网络服务的结构化底层框架。Netfilter与IP协议栈是无缝契合,并允许对数据报进行过滤、地址转换、处理等操作
Netfilter官网文档:https://netfilter.org/documentation/
2. 防火墙工具
(1)nftables
它重用了netfilter框架的许多部分,例如连接跟踪和NAT功能。它还保留了命名法和基本iptables设计的几个部分,例如表,链和规则。就像iptables一样,表充当链的容器,并且链包含单独的规则,这些规则可以执行操作,例如丢弃数据包,移至下一个规则或跳至新链。
从用户的角度来看,nftables添加了一个名为nft的新工具,该工具替代了iptables,arptables和
ebtables中的所有其他工具。从体系结构的角度来看,它还替换了内核中处理数据包过滤规则集运行时评估的那些部分。
(2) firewalld
从CentOS 7 版开始引入了新的前端管理工具
软件包:
firewalld
firewalld-config
管理工具:
firewall-cmd 命令行工具
firewall-config 图形工作
(3)iptables
由软件包iptables提供的命令行工具,工作在用户空间,用来编写规则,写好的规则被送往netfilter,告诉内核如何去处理信息包
[root@centos7 ~]# iptables --version
iptables v1.4.21
三、firewalld服务
1. firewalld介绍
firewalld是配置和监控防火墙规则的系统守护进程。可以实现iptables,ip6tables,ebtables的功能
2.归入zone顺序
先根据数据包中源地址,将其纳为某个zone
纳为网络接口所属zone
纳入默认zone,默认为public zone,管理员可以改为其它zone
网卡默认属于public zone,lo网络接口属于trusted zone
firewalld支持划分区域zone,每个zone可以设置独立的防火墙规则
(1)已经存在了zone区域
(2)使用firewall,就是将特定的流量关联到某个zone中
通过源网段关联zone
通过网卡关联zone区域
如果两者都没有关联的数据报文,那就会去default zone
(3)进入到zone以后,开始匹配zone内的规则
3.命令行配置
四、iptables
Linux 的防火墙体系主要工作在网络层,针对 TCP/IP 数据包实施过滤和限制,属于典型的包过滤防火墙(或称为网络层防火墙)。Linux 系统的防火墙体系基于内核编码实现, 具有非常稳定的性能和高效率,也因此获得广泛的应用。
netfilter/iptables:IP 信息包过滤系统,它实际上由两个组件 netfilter 和 iptables组成。
主要工作在网络层,针对IP数据包,体现在对包内的IP地址、端口等信息的处理
1. netfiler
属于“内核态”又称内核空间(kernel space)的防火墙功能体系。linux 好多东西都是内核态 用户态,那我们运维人员关注的是用户态, 内核我们关注不是很多,内核基本是我们开发人员关心的事情是内核的一部分,由一些信息包过滤表组成,这些表包含内核用来控制信息包过滤处理的规则集。
2.iptables
属于“用户态”(User Space, 又称为用户空间)的防火墙管理体系。是一种用来管理Linux防火墙的命令程序,它使插入、修改和删除数据包过滤表中的规则变得容易,通常位于/sbin/iptables目录下。
netfilter/iptables后期简称为iptables。iptables是基于内核的防火墙,其中内置了raw、mangle、 nat和filter四个规则表。表中所有规则配置后,立即生效,不需要重启服务。
3.iptables四表五链
(1)五表 (系统默认四表)
表名 | 功能 |
filter | 过滤规则表,根据预定义的规则过滤符合条件的数据包,默认表 |
nat | network address translation 地址转换规则表 |
mangle | 修改数据标记位规则表 |
raw | 关闭启用的连接跟踪机制,加快封包穿越防火墙速度 |
security | 用于强制访问控制(MAC)网络规则,由Linux安全模块(如SELinux)实现 |
优先级由高到低的顺序为:
security -->raw-->mangle-->nat-->filter
(2)五链
链名 | 功能 |
INPUT | 处理入站数据包,匹配目标IP为本机的数据包 |
OUTPUT | 处理出站数据包,一般不在此链上做配置 |
FORWARD | 处理转发数据包,匹配流经本机的数据包 |
PREROUTING | 把内网服务器的IP和端口映射到路由器的外网IP和端口上 |
POSTROUTING | 在进行路由选择后处理数据包,用来修改源地址,用来做SNAT |
(3)防火墙默认的规则表,链结构
(4) 内核中数据包的传输过程
当一个数据包进入网卡时,数据包首先进入PREROUTING链,内核根据数据包目的IP判断是否需要 转送出去
如果数据包是进入本机的,数据包就会沿着图向下移动,到达INPUT链。数据包到达INPUT链后, 任何进程都会收到它。本机上运行的程序可以发送数据包,这些数据包经过OUTPUT链,然后到达
如果数据包是要转发出去的,且内核允许转发,数据包就会向右移动,经过FORWARD链,然后到达POSTROUTING链输出
4.iptables安装与用法
(1)安装
systemctl stop firewalld.service
yum -y install iptables iptables-services
systemctl start iptables.service
setenforce 0
(2)语法格式
(3)控制类型
ACCEPT:允许数据包通过。
DROP:直接丢弃数据包,不给出任何回 应信息。
REJECT:拒绝数据包通过,必要时会给数据发送端一个响应信息。
LOG:在/var/log/messages 文件中记录日志信息,然后将数据包传递给下一条规则。
SNAT:修改数据包的源地址。
DNAT:修改数据包的目的地址。
MASQUERADE:伪装成一个非固定公网IP地址。
(4)管理选项
管理选项 | 用法示例 |
---|---|
-A | 在指定链末尾追加一条 iptables -A INPUT (操作) |
-I | 在指定链中插入一条新的,未指定序号默认作为第一条 iptables -I INPUT (操作) |
-P | 指定默认规则 iptables -P OUTPUT ACCEPT (操作) |
-D | 删除 iptables -t nat -D INPUT (操作) |
-p | 服务名称 |
-R | 修改、替换某一条规则 iptables -t nat -R INPUT (操作) |
-L | 查看 iptables -t nat -L (查看) |
-n | 所有字段以数字形式显示(比如任意ip地址是0.0.0.0而不是anywhere,比如显示协议端口号而不是服务名) iptables -L -n,iptables -nL,iptables -vnL (查看) |
-v | 查看时显示更详细信息,常跟-L一起使用 (查看) |
--line-number | 规则带编号 iptables -t nat -L -n --line-number /iptables -t nat -L --line-number |
-F | 清除链中所有规则 iptables -F (操作) |
-X | 清空自定义链的规则,不影响其他链 iptables -X |
-Z | 清空链的计数器(匹配到的数据包的大小和总和)iptables -Z |
-S | 查看链的所有规则或者某个链的规则/某个具体规则后面跟编号 |
(5)用法
添加新的规则
iptables -t filter -A INPUT -P icmp -j REJECT (不允许任何主机ping本主机)
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT (允许主机ssh端口 通过我的)
查看规则列表
iptables [-t 表名] -n -L [链名] [--line-numbers] 或 iptables -[vn]L 注意:不可以合写为-Ln
iptables -n -L --line-numbers
设置默认策略
ptables [-t 表名] -P <链名> <控制类型>
iptables -P INPUT DROP
输入后没显示 清除所有规则之后生效,因为下面只剩下DROP 添加远程端口22
iptables -P FORWARD DROP
生产环境中设置网络型防火墙、主机型防火墙时都要设置默认规则为DROP,并设置白名单
删除规则
iptables -D INPUT 2
iptables -t filter -D INPUT -P icmp -j REJECT
清空规则
iptables [-t 表名] -F [链名]
iptables -F INPUT
iptables -F
4.介绍几种规则的匹配
(1)通用匹配
可直接使用,不依赖于其他条件或扩展,包括网络协议、IP地址、网络接口等条件。
协议匹配: -p协议名 .
地址匹配: -s源地址、-d目的地址 可以是IP、网段、域名、空(任何地址)
接口匹配: -i入站网卡、-o出站网卡
iptables -A FORWARD ! -P icmp -j ACCEPT
iptables -A INPUT -s 192.168.121.11 -j DROP
iptables -I INPUT -i ens33 -s 192.168.68.0/24 -j DROP
(2)隐含匹配
要求以特定的协议匹配作为前提,包括端口、TCP标记、ICMP类 型等条件。
端口匹配: --sport 源端口、–dport 目的端口,可以是个别端口、端口范围
--sport 1000 匹配源端口是1000的数据包
--sport 1000 :3000 匹配源端口是1000-3000的数据包
--sport :3000 匹配源端口是3000及以下的数据包
--sport 1000 : 匹配源端口是1000及以上的数据包
注意: --sport 和–dport 必须配合-P <协议类型>使用
iptables -A INPUT -P tcp --dport 20:21 -j ACCEPT
iptables -I FORWARD -d 192.168.68.0/24 -P tcp --dport 24500:24600 -j DROP
TCP标记匹配: --tcp- flags TCP标记
iptables -I INPUT -i ens33 -P tcp --tcp-flags SYN, RST,ACK SYN -j ACCEPT
丢弃SYN请求包, 放行其他包
ICMP类型匹配: --icmp-type ICMP类型,可以是字符串、数字代码
"Echo-Request”(代码为8)表示请求
"Echo- -Reply”(代码为0)表示回显
"Dest ination-Unreachable" (代码为3)表示目标不可达
关于其它可用的ICMP 协议类型,可以执行“iptables -P icmp -h”命令,查看帮助信息
iptables -A INPUT -P icmp -- icmp-type 8 -j DROP 禁止其它主机ping本机
iptables -A INPUT -P icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT 允许本机ping其它主机
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 3 -j ACCEPT 当本机ping不通其它主机时提示目标不可达
iptables -A INPUT -P icmp -j REJECT 此时其它主机需要配置关于icmp协议的控制类型为REJEC
(3) 显式匹配
多端口匹配
-m multiport --sport 源端口列表
-m multiport --dport 目的端口列表
iptables -A INPUT -P tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -P udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
P范围匹配
-m iprange --src- range IP范围
iptables -A FORWARD -P udp -m iprange --src-range 192.168.68.100-192.168.68.200 -j DROP
禁止转发源地址位于192.168.68.100-192.168.68.200的udp数据包
(4)状态匹配
-m state --state连接状态
常见的连接状态
NEW: 与任何连接无关的,还没开始连接
ESTABLISHED: 响应请求或者已建立连接的,连接态
RELATED: 与已有连接有相关性的( 如FTP主被动模式的数据连接),衍生态,一般ESTABLISHED配合使用
INVALID: 不能被识别属于哪个连接或没有任何状态
iptables -A FORWARD -m state --state NEW -P tcp ! --syn -j DROP
禁止转发与正常TCP连接无关的非--syn请求数据包(如伪造的网络攻击数据包)
iptables -I INPUT -p tcp -m multiport --dport 80,22,21,20,53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -P udp -m multiport --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -P tcp -m state --state ESTABLISHED, RELATED -j ACCEPT
对进来的包的状态进行检测。已经建立tcp连接的包以及该连接相关的包允许通过。
iptables -P INPUT DROP
5.NAT
(1)定义
NAT,支持PREROUTING,INPUT,OUTPUT,POSTROUTING四个链
请求报文:修改源/目标IP,由定义如何修改I
响应报文:修改源/目标IP,根据跟踪机制自动实现
(2)NAT的实现分为下面类型
SNAT: source NAT,支持POSTROUTING,INPUT,让本地网络中的主机通过某一特定地址访问外部网络,实现地址伪装,请求报文:修改源IP
DNAT: destination NAT支持PREROUTING,OUTPUT,把本地网络中的主机上的某服务开放给外部网络访问(发布服务和端口映射),但隐藏真实IP,请求报文:修改目标IP
PNAT: port nat,端口和IP都进行修改
(3)实现步骤
网关服务器:首先我们先添加下网卡
更改网卡配置文件
同理,我们建立内网地址
同理,我们建立外网地址
在网关服务器上抓包一下
[root@localhost ~]# tcpdump -i ens37 -nn icmp 抓包命令
流量能发出但没法得到反馈
这是因为linux系统本身没有转发功能 只有路由发送数据
这时我们就用到了SNAT,DNAT
6. SNAT策略概述
(1)SNAT策略的典型应用环境
局域网主机共享单个公网IP地址接入Internet
(2)SNAT策略的原理
源地址转换
修改数据包的源地址
(3)SNAT转换前提条件
局域网各主机已正确设置IP地址、子网掩码、默认网关地址
Linux网关开启IP路由转发
永久打开
vim /etc/sysctl. conf
net. ipv4. ip_ _forward = 1 #将此行写入配置文件
sysct1 -p #将取修改后的配置
在三个机子上本地搭建yum,进行iptables安装,如果不会可以访问我之前的博客yum那一章
我们用iptables加规则(配置SNAT策略,实现SNAT功能)
接下来我们进行验证
此刻转发已经完成
清空NAT
主机型防火墙主要使用INPUT、OUTPUT链,设置规则时一般要详细的指定到端口
网络型防火墙主要使用FORWARD链,设置规则时很少去指定到端口,一般指定到IP地址或者到网段即可
7.DNAT
我们用iptables加规则(配置DNAT策略,实现DNAT功能)
命令
[root@localhost ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -i ens37 -d 12.0.0.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.100.101