Linux防火墻：關于iptables和firewalld的那些事
以下是如何使用 iptables 和 firewalld 工具來管理 Linux 防火墻規則。
這篇文章摘自我的書《Linux in Action》，尚未發布的第二個曼寧出版項目。
防火墻
防火墻是一組規則。當數據包進出受保護的網絡區域時，進出內容（特別是關于其來源、目標和使用的協議等信息）會根據防火墻規則進行檢測，以確定是否允許其通過。下面是一個簡單的例子:
防火墻可以根據協議或基于目標的規則過濾請求。
一方面， iptables 是 Linux 機器上管理防火墻規則的工具。
另一方面，firewalld 也是 Linux 機器上管理防火墻規則的工具。
你有什么問題嗎？如果我告訴你還有另外一種工具，叫做 nftables，這會不會糟蹋你的美好一天呢？
好吧，我承認整件事確實有點好笑，所以讓我來解釋一下。這一切都從 Netfilter 開始，它在 Linux 內核模塊級別控制訪問網絡棧。幾十年來，管理 Netfilter 鉤子的主要命令行工具是 iptables 規則集。
因為調用這些規則所需的語法看起來有點晦澀難懂，所以各種用戶友好的實現方式，如 ufw 和 firewalld 被引入，作為更高級別的 Netfilter 解釋器。然而，ufw 和 firewalld 主要是為解決單獨的計算機所面臨的各種問題而設計的。構建全方面的網絡解決方案通常需要 iptables，或者從 2014 年起，它的替代品 nftables (nft 命令行工具)。
iptables 沒有消失，仍然被廣泛使用著。事實上，在未來的許多年里，作為一名管理員，你應該會使用 iptables 來保護的網絡。但是 nftables 通過操作經典的 Netfilter 工具集帶來了一些重要的嶄新的功能。
從現在開始，我將通過示例展示 firewalld 和 iptables 如何解決簡單的連接問題。
使用 firewalld 配置 HTTP 訪問
正如你能從它的名字中猜到的，firewalld 是 systemd 家族的一部分。firewalld 可以安裝在 Debian/Ubuntu 機器上，不過，它默認安裝在 RedHat 和 CentOS 上。如果您的計算機上運行著像 Apache 這樣的 web 服務器，您可以通過瀏覽服務器的 web 根目錄來確認防火墻是否正在工作。如果網站不可訪問，那么 firewalld 正在工作。
你可以使用 firewall-cmd 工具從命令行管理 firewalld 設置。添加 –state 參數將返回當前防火墻的狀態:
# firewall-cmd --staterunning
默認情況下，firewalld 處于運行狀態，并拒絕所有傳入流量，但有幾個例外，如 SSH。這意味著你的網站不會有太多的訪問者，這無疑會為你節省大量的數據傳輸成本。然而，這不是你對 web 服務器的要求，你希望打開 HTTP 和 HTTPS 端口，按照慣例，這兩個端口分別被指定為 80 和 443。firewalld 提供了兩種方法來實現這個功能。一個是通過 –add-port 參數，該參數直接引用端口號及其將使用的網絡協議（在本例中為TCP）。 另外一個是通過 –permanent 參數，它告訴 firewalld 在每次服務器啟動時加載此規則：
# firewall-cmd --permanent --add-port=80/tcp# firewall-cmd --permanent --add-port=443/tcp
–reload 參數將這些規則應用于當前會話：
# firewall-cmd --reload
查看當前防火墻上的設置，運行 –list-services：
# firewall-cmd --list-servicesdhcpv6-client http https ssh
假設您已經如前所述添加了瀏覽器訪問，那么 HTTP、HTTPS 和 SSH 端口現在都應該是和 dhcpv6-client 一樣開放的 —— 它允許 Linux 從本地 DHCP 服務器請求 IPv6 IP 地址。
使用 iptables 配置鎖定的客戶信息亭
我相信你已經看到了信息亭——它們是放在機場、圖書館和商務場所的盒子里的平板電腦、觸摸屏和 ATM 類電腦，邀請顧客和路人瀏覽內容。大多數信息亭的問題是，你通常不希望用戶像在自己家一樣，把他們當成自己的設備。它們通常不是用來瀏覽、觀看 YouTube 視頻或對五角大樓發起拒絕服務攻擊的。因此，為了確保它們沒有被濫用，你需要鎖定它們。
一種方法是應用某種信息亭模式，無論是通過巧妙使用 Linux 顯示管理器還是控制在瀏覽器級別。但是為了確保你已經堵塞了所有的漏洞，你可能還想通過防火墻添加一些硬性的網絡控制。在下一節中，我將講解如何使用iptables 來完成。
關于使用 iptables，有兩件重要的事情需要記住：你給出的規則的順序非常關鍵；iptables 規則本身在重新啟動后將無法保持。我會一次一個地在解釋這些。
信息亭項目
為了說明這一切，讓我們想象一下，我們為一家名為 BigMart 的大型連鎖商店工作。它們已經存在了幾十年；事實上，我們想象中的祖父母可能是在那里購物并長大的。但是如今，BigMart 公司總部的人可能只是在數著亞馬遜將他們永遠趕下去的時間。
盡管如此，BigMart 的 IT 部門正在盡他們最大努力提供解決方案，他們向你發放了一些具有 WiFi 功能信息亭設備，你在整個商店的戰略位置使用這些設備。其想法是，登錄到 BigMart.com 產品頁面，允許查找商品特征、過道位置和庫存水平。信息亭還允許進入 bigmart-data.com，那里儲存著許多圖像和視頻媒體信息。
除此之外，您還需要允許下載軟件包更新。最后，您還希望只允許從本地工作站訪問 SSH，并阻止其他人登錄。下圖說明了它將如何工作：
kiosk traffic flow ip tables
*信息亭業務流由 iptables 控制。 *
腳本
以下是 Bash 腳本內容：
#!/bin/bashiptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart.com -j ACCEPTiptables -A OUTPUT -p tcp -d bigmart-data.com -j ACCEPTiptables -A OUTPUT -p tcp -d ubuntu.com -j ACCEPTiptables -A OUTPUT -p tcp -d ca.archive.ubuntu.com -j ACCEPTiptables -A OUTPUT -p tcp --dport 80 -j DROPiptables -A OUTPUT -p tcp --dport 443 -j DROPiptables -A INPUT -p tcp -s 10.0.3.1 --dport 22 -j ACCEPTiptables -A INPUT -p tcp -s 0.0.0.0/0 --dport 22 -j DROP
我們從基本規則 -A 開始分析，它告訴 iptables 我們要添加規則。OUTPUT 意味著這條規則應該成為輸出鏈的一部分。-p 表示該規則僅使用 TCP 協議的數據包，正如 -d 告訴我們的，目的地址是 bigmart.com。-j 參數的作用是當數據包符合規則時要采取的操作是 ACCEPT。第一條規則表示允許（或接受）請求。但，往下的規則你能看到丟棄（或拒絕）的請求。
規則順序是很重要的。因為 iptables 會對一個請求遍歷每個規則，直到遇到匹配的規則。一個向外發出的瀏覽器請求，比如訪問 bigmart.com 是會通過的，因為這個請求匹配第一條規則，但是當它到達 dport 80 或 dport 443 規則時——取決于是 HTTP 還是 HTTPS 請求——它將被丟棄。當遇到匹配時，iptables 不再繼續往下檢查了。（LCTT 譯注：此處原文有誤，徑改。）
另一方面，向 ubuntu.com 發出軟件升級的系統請求，只要符合其適當的規則，就會通過。顯然，我們在這里做的是，只允許向我們的 BigMart 或 Ubuntu 發送 HTTP 或 HTTPS 請求，而不允許向其他目的地發送。
最后兩條規則將處理 SSH 請求。因為它不使用端口 80 或 443 端口，而是使用 22 端口，所以之前的兩個丟棄規則不會拒絕它。在這種情況下，來自我的工作站的登錄請求將被接受，但是對其他任何地方的請求將被拒絕。這一點很重要：確保用于端口 22 規則的 IP 地址與您用來登錄的機器的地址相匹配——如果不這樣做，將立即被鎖定。當然，這沒什么大不了的，因為按照目前的配置方式，只需重啟服務器，iptables 規則就會全部丟失。如果使用 LXC 容器作為服務器并從 LXC 主機登錄，則使用主機 IP 地址連接容器，而不是其公共地址。
如果機器的 IP 發生變化，請記住更新這個規則；否則，你會被拒絕訪問。
在家玩（是在某種一次性虛擬機上）？太好了。創建自己的腳本。現在我可以保存腳本，使用 chmod 使其可執行，并以 sudo 的形式運行它。不要擔心“igmart-data.com 沒找到”之類的錯誤 —— 當然沒找到；它不存在。
chmod +X scriptname.shsudo ./scriptname.sh
你可以使用 cURL 命令行測試防火墻。請求 ubuntu.com 奏效，但請求 manning.com 是失敗的 。
curl ubuntu.comcurl manning.com
配置 iptables 以在系統啟動時加載
現在，我如何讓這些規則在每次信息亭啟動時自動加載？第一步是將當前規則保存。使用 iptables-save 工具保存規則文件。這將在根目錄中創建一個包含規則列表的文件。管道后面跟著 tee 命令，是將我的sudo 權限應用于字符串的第二部分：將文件實際保存到否則受限的根目錄。
然后我可以告訴系統每次啟動時運行一個相關的工具，叫做 iptables-restore 。我們在上一章節（LCTT 譯注：指作者的書）中看到的常規 cron 任務并不適用，因為它們在設定的時間運行，但是我們不知道什么時候我們的計算機可能會決定崩潰和重啟。
有許多方法來處理這個問題。這里有一個：
在我的 Linux 機器上，我將安裝一個名為 anacron 的程序，該程序將在 /etc/ 目錄中為我們提供一個名為 anacrontab 的文件。我將編輯該文件并添加這個 iptables-restore 命令，告訴它加載那個 .rule 文件的當前內容。當引導后，規則每天（必要時）01:01 時加載到 iptables 中（LCTT 譯注：anacron 會補充執行由于機器沒有運行而錯過的 cron 任務，因此，即便 01:01 時機器沒有啟動，也會在機器啟動會盡快執行該任務）。我會給該任務一個標識符（iptables-restore），然后添加命令本身。如果你在家和我一起這樣，你應該通過重啟系統來測試一下。
sudo iptables-save | sudo tee /root/my.active.firewall.rulessudo apt install anacronsudo nano /etc/anacrontab1 1 iptables-restore iptables-restore < /root/my.active.firewall.rules
我希望這些實際例子已經說明了如何使用 iptables 和 firewalld 來管理基于 Linux 的防火墻上的連接問題。
