iptables+SNAT+DNAT
iptables+SNAT+DNAT
iptables是Linux系统中常用的防火墙工具，掌握其使用方法对系统安全和网络管理非常重要。本文将详细介绍iptables的基本概念、规则表和链、安装配置方法、命令行使用、规则匹配、SNAT和DNAT策略等多个方面。
一、Linux包过滤防火墙概述
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、协议等信息的处理上
以下两种称呼都可以表示Linux防火墙
netfilter
位于Linux内核中的包过滤功能体系
成为Linux防火墙的“内核态”
是内核的一部分，由一些数据包过滤表组成，这些表包含内核用来控制数据包过滤处理的规则集iptables
位于/sbin/iptables，用来管理防火墙规则的工具
成为Linux防火墙的“用户态”
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
二、四表五链
规则表的作用：容纳各种规则链
规则链的作用：容纳各种防火墙规则
四表
raw表 确定是否对该数据包进行状态跟踪。包含两个规则链，OUTPUT、PREROUTING
mangle表 修改数据包内容，用来做流量整形的，给数据包设置标记。包含五个规则链，INPUT、OUTPUT、FORWARD、PREROUTING、POSTROUTING
nat表 负责网络地址转换，用来修改数据包中的源、目标IP地址或端口。包含三个规则链，OUTPUT、PREROUTING、POSTROUTING
filter表 负责过滤数据包，确定是否放行该数据包（过滤）。包含三个规则链，INPUT、FORWARD、OUTPUT规则表之间的顺序
raw > mangle > nat > filter五链
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，匹配从本机发出的数据包
FORWARD 处理转发数据包，匹配流经本机的数据包
PREROUTING 在进行路由选择前处理数据包，用来修改目的地址，用来做DNAT，相当于把内网服务器的IP和端口映射到路由器的外网IP和端口上
POSTROUTING 链：在进行路由选择后处理数据包，用来修改源地址，用来做SNAT，相当于内网通过路由器NAT转换功能实现内网主机通过一个公网IP地址上网规则链之间的顺序
入站数据（来自外界的数据包，且目标地址是防火墙本机）：PREROUTING --> INPUT --> 本机的应用程序
出站数据（从防火墙本机向外部地址发送的数据包）：本机的应用程序 --> OUTPUT --> POSTROUTING
转发数据（需要经过防火墙转发的数据包）：PREROUTING --> FORWARD --> POSTROUTING规则链内的匹配顺序
按顺序依次检查，自上向下按顺序依次进行检查，找到相匹配的规则即停止（LOG策略例外，表示记录相关日志）
若在该链内找不到相匹配的规则，则按该链的默认策略处理（未修改的状况下，默认策略为允许）
三、iptables的安装
CentOS 7默认使用firewalld防火墙，没有安装 iptables，若想使用iptables防火墙。必须先关闭firewalld防火墙，再安装 iptables
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
yum -y install iptables iptables-services
systemctl start iptables.service
四、iptables防火墙的配置方法
使用iptables 命令行
使用system-config-firewall
五、iptables 命令行配置方法
iptables [-t 表名] 管理选项 [链名] [匹配条件] [-j 控制类型]
注意事项
不指定表名时，默认指filter表
不指定链名时，默认指表内的所有链
除非设置链的默认策略，否则必须指定匹配条件
控制类型和链名使用大写字母，其余均为小写常用的控制类型
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，会给数据发送端一个响应信息
SNAT 修改数据包的源地址
DNAT 修改数据包的目的地址
REDIRECT 重定向改变目的端口，将接受的包转发至本机的不同端口
MASQUERADE 伪装成一个非固定公网IP地址
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。LOG只是一种辅助动作，并没有真正处理数据包常用的管理选项
-A 在指定链的末尾追加（--append）一条新的规则
-I 在指定链的开头插入（--insert）一条新的规则，未指定序号时默认作为第一条规则
-R 修改、替换（--replace）指定链中的某一条规则，可指定规则序号或具体内容
-P 设置指定链的默认策略（--policy）
-D 删除（--delete）指定链中的某一条规则，可指定规则序号或具体内容
-F 清空（--flush）指定链中的所有规则，若未指定链名，则清空表中的所有链
-L 列出（--list）指定链中所有的规则，若未指定链名，则列出表中的所有链
-n 使用数字形式（--numeric）显示输出结果，如显示 IP 地址而不是主机名
-v 显示详细信息，包括每条规则的匹配包数量和匹配字节数
--line-numbers 查看规则时，显示规则的序号
查看规则表
iptables -t 表名 -L -n -v --line-numbers [链名]
-nvL
删除规则
iptables -t 表名 -D 链名 序号/内容
iptables -t 表名 -F [链名] #如果不指定链名则删除清空所有链的规则
增加规则
iptables -t 表名 -A 链名 匹配条件 -j 控制类型
iptables -t 表名 -I 链名 序号 匹配条件 -j 控制类型
重启服务器可初始化规则
修改规则
iptables -t 表名 -R 链名 序号 新规则内容
iptables -t 表名 -P 链名 ACCEPT/DROP/REJECT
生产环境中通常使用白名单方式设置规则
iptables -t 表名 -A 链名 匹配条件 -j ACCEPT #先配置需要放行的规则
...
iptables -t 表名 -A 链名 -j DROP 或 iptables -t 表名 -P 链名 DROP #最后配置默认禁止所有的规则
## 六、规则的匹配
- 通用匹配
可直接使用，不依赖于其他条件的扩展，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）
接口匹配 -i 入站网卡、-o 出站网卡
- 隐含匹配
需要使用 -p 指定协议作为前提
```bash
-p tcp/udp --dport 目的端口/端口范围
-p tcp/udp --sport 源端口/端口范围
-p icmp --icmp-type 8(请求)/0(回显)/3(目标不可达)
#注意：--sport 和 --dport 必须配合 -p <协议类型> 使用
#TCP标志位匹配：--tcp-flags TCP标志位
iptables -I INPUT -p tcp --dport 22 --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST,URG,PSH SYN -j REJECT
iptables -I OUTPUT -p tcp --dport 22 --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST,URG,PSH SYN,ACK -j REJECT
iptables -I INPUT -p tcp --dport 22 --tcp-flags SYN,ACK,FIN,RST,URG,PSH ACK -j REJECT
#tcp三次握手时的第一次握手放行 SYN 为 1 数据报文，拒绝其他包；第二次握手放行 SYN,ACK 为 1 数据报文，拒绝其他包
#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
“Destination-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
- 显式匹配
要求以“-m 扩展模块”的形式明确指出类型，包括多端口、MAC地址、IP范围、数据包状态等条件
#多端口匹配：
-m multiport --sport 源端口列表
-m multiport --dport 目的端口列表
#IP范围匹配：
-m iprange --src-range 源IP范围
--dst-range 目标地址范围
#MAC地址匹配：
-m mac --mac-source MAC地址
#状态匹配：
-m state --state 连接状态
常见的连接状态：
NEW ：主机连接目标主机，在目标主机上看到的第一个想要连接的包
ESTABLISHED ：主机已与目标主机进行通信，判断标准只要目标主机回应了第一个包，就进入该状态
RELATED ：主机已与目标主机进行通信，目标主机发起新的链接方式，一般与ESTABLISHED 配合使用
INVALID ：无效的封包，例如数据破损的封包状态
iptables规则修改后会立即生效，并不代表永久保存
- 防火墙规则的备份和还原
iptables-save > /opt/ipt.txt #导出（备份）所有表的规则
iptables-restore < /opt/ipt.txt #导入（还原）规则
iptables-save > /etc/sysconfig/iptables #将iptables规则文件保存在 /etc/sysconfig/iptables 中，iptables服务启动时会自动还原规则
七、SNAT策略概述
- 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 - SNAT策略的原理
源地址转换，Source Network Address Translation
修改数据包的源地址
八、SNAT的典型应用环境
- 局域网共享上网
九、SNAT策略的工作原理
未作SNAT转换时的情况
进行SNAT转换后的情况
十、SNAT策略的应用
- 前提条件
局域网各主机正确设置IP地址/子网掩码
局域网各主机正确设置默认网关地址
Linux网关支持IP路由转发 - 实现方法
编写SNAT转换规则（转换地址源）
iptables -t nat -A POSTROUTNG（路由选择后在处理） -s 局域网段地址 -o 外网接口名称 -j SNAT --to-source 外网接口IP地址
- 案例
准备4台虚拟机，两台作客户机，一台作网关，一台作外网服务器
均执行
systemctl stop firewalld
senteforce 0
- 网关服务器
systemctl restart network
systemctl restart network
另一台客户端操作同
systemctl restart network
yum install -y httpd #安装网站服务
systemctl start httpd
网关服务器
rpm -q tcpdump #安装抓包工具tcpdump
tcpdump 协议 port 端口 [src/dst] net 网段 -i 网卡 -s 0 -w XXX.cap
tcp host 主机IP
udp
icmp
tcpdump tcp -i ens33 -t -s 0 -c 100 and port ! 22 and net 192.168.1.0/24 -w ./target.cap
tcp ip icmp arp rarp 和 tcp、udp、icmp这些协议选项等都要放到第一个参数的位置，用来过滤数据包的类型
-i ens33 只抓经过接口ens33的包
-t 不显示时间戳
-s 0 抓取数据包时默认抓取长度为68字节。加上-s 0 后可以抓到完整的数据包
-c 100 只抓取100个数据包
port ! 22 不抓取端口是22的数据包
net192.168.1.0/24 数据包的网络地址为192.168.1.0/24
-w ./target.cap 保存成cap文件，方便用ethereal(即wireshark)分析
抓包结束之后
sz XXX.cap #复制到物理机中某个目录并打开查看抓包结果
真实环境中目标地址为私网IP会导致路由异常
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.80.0/24 -o ens33 -j SNAT --to 12.0.0.30
#执行上命令后再次tcpdump抓包
十一、共享动态IP地址上网
- MASQUERADE——地址伪装
适用于外网IP地址非固定的情况
对于ADSL拨号连接，接口通常为ppp0、ppp1
将SNAT规则改为MASQUERADE
十二、DNAT策略概述
- DNAT策略的典型应用环境
在internet中发布位于企业局域网内的服务器 - DNAT策略的原理
目标地址转换，Destination Network Address Translation
修改数据包的目标地址
十三、DNAT策略的工作原理
- 进行DNAT转换后的情况
十四、DNAT策略的应用
- 前提条件
局域网的Web服务器能够访问internet
网关的外网IP有正确的DNS解析地址
Linux网关支持IP路由转发 - 实现方法
编写DNAT转换规则
iptables -t nat -A PREROUTING（路由选择之前的处理） -i ens33 -d 外网接口IP地址 -p tcp --dport 发布的服务端口 -j --to-destination Web主机内网IP地址
- 案例
准备4台虚拟机，两台作外网客户机，一台作网关，一台作内网服务器，前期操作同SNAT
修改虚拟机网卡配置到相应网络模式，按上图配置相应网卡，操作可参考SNAT
网关服务器
yum install -y bind
vim /etc/named.conf
vim /etc/named.rfc1912.zones
systemctl start named
systemctl enable named
客户机
网关服务器
客户机测试
重复SNAT抓包操作
- 内网接口
- 外网接口