iptables四个表与五个链-秋天的童话-51CTO博客

一、netfilter和iptables说明：

    1、   netfilter/iptables IP 信息包过滤系统是一种功能强大的工具，可用于添加、编辑和除去规则，这些规则是在做信息包过滤决定时，防火墙所遵循和组成的规则。这些规则存储在专用的信息包过滤表中，而这些表集成在 Linux 内核中。在信息包过滤表中，规则被分组放在我们所谓的链（chain）中。

  虽然 netfilter/iptables IP 信息包过滤系统被称为单个实体，但它实际上由两个组件 netfilter 和 iptables 组成。

     (1). netfilter 组件也称为 内核空间（kernelspace），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 组件是一种工具，也称为 用户空间（userspace），它使插入、修改和除去信息包过滤表中的规则变得容易。

     iptables包含4个表，5个链。其中表是按照对数据包的操作区分的，链是按照不同的Hook点来区分的，表和链实际上是netfilter的两个维度。

  2、4个表:filter,nat,mangle,raw，默认表是filter（没有指定表的时候就是filter表）。表的处理优先级：raw>mangle>nat>filter。

           filter：一般的过滤功能

           nat:用于nat功能（端口映射，地址映射等）

           mangle:用于对特定数据包的修改

          raw:有限级最高，设置raw时一般是为了不再让iptables做数据包的链接跟踪处理，提高性能

    RAW 表只使用在PREROUTING链和OUTPUT链上,因为优先级最高，从而可以对收到的数据包在连接跟踪前进行处理。一但用户使用了RAW表,在某个链 上,RAW表处理完后,将跳过NAT表和 ip_conntrack处理,即不再做地址转换和数据包的链接跟踪处理了.

         RAW表可以应用在那些不需要做nat的情况下，以提高性能。如大量访问的web服务器，可以让80端口不再让iptables做数据包的链接跟踪处理，以提高用户的访问速度。

 3、 5个链：PREROUTING,INPUT,FORWARD,OUTPUT,POSTROUTING。

          PREROUTING:数据包进入路由表之前

          INPUT:通过路由表后目的地为本机

          FORWARDING:通过路由表后，目的地不为本机

          OUTPUT:由本机产生，向外转发

          POSTROUTIONG:发送到网卡接口之前。如下图：

 

   iptables中表和链的对应关系如下：

     

 

 

二、iptables的数据包的流程是怎样的？

一个数据包到达时,是怎么依次穿过各个链和表的（图）。 

基本步骤如下： 
1. 数据包到达网络接口，比如 eth0。 
2. 进入 raw 表的 PREROUTING 链，这个链的作用是赶在连接跟踪之前处理数据包。 
3. 如果进行了连接跟踪，在此处理。 
4. 进入 mangle 表的 PREROUTING 链，在此可以修改数据包，比如 TOS 等。 
5. 进入 nat 表的 PREROUTING 链，可以在此做DNAT，但不要做过滤。 
6. 决定路由，看是交给本地主机还是转发给其它主机。 

到了这里我们就得分两种不同的情况进行讨论了，一种情况就是数据包要转发给其它主机，这时候它会依次经过： 
7. 进入 mangle 表的 FORWARD 链，这里也比较特殊，这是在第一次路由决定之后，在进行最后的路由决定之前，我们仍然可以对数据包进行某些修改。 
8. 进入 filter 表的 FORWARD 链，在这里我们可以对所有转发的数据包进行过滤。需要注意的是：经过这里的数据包是转发的，方向是双向的。 
9. 进入 mangle 表的 POSTROUTING 链，到这里已经做完了所有的路由决定，但数据包仍然在本地主机，我们还可以进行某些修改。 
10. 进入 nat 表的 POSTROUTING 链，在这里一般都是用来做 SNAT ，不要在这里进行过滤。 
11. 进入出去的网络接口。完毕。 

另一种情况是，数据包就是发给本地主机的，那么它会依次穿过： 
7. 进入 mangle 表的 INPUT 链，这里是在路由之后，交由本地主机之前，我们也可以进行一些相应的修改。 
8. 进入 filter 表的 INPUT 链，在这里我们可以对流入的所有数据包进行过滤，无论它来自哪个网络接口。 
9. 交给本地主机的应用程序进行处理。 
10. 处理完毕后进行路由决定，看该往那里发出。 
11. 进入 raw 表的 OUTPUT 链，这里是在连接跟踪处理本地的数据包之前。 
12. 连接跟踪对本地的数据包进行处理。 
13. 进入 mangle 表的 OUTPUT 链，在这里我们可以修改数据包，但不要做过滤。 
14. 进入 nat 表的 OUTPUT 链，可以对防火墙自己发出的数据做 NAT 。 
15. 再次进行路由决定。 
16. 进入 filter 表的 OUTPUT 链，可以对本地出去的数据包进行过滤。 
17. 进入 mangle 表的 POSTROUTING 链，同上一种情况的第9步。注意，这里不光对经过防火墙的数据包进行处理，还对防火墙自己产生的数据包进行处理。 
18. 进入 nat 表的 POSTROUTING 链，同上一种情况的第10步。 
19. 进入出去的网络接口。完毕。


  三、iptables raw表的使用

增加raw表，在其他表处理之前，-j NOTRACK跳过其它表处理
状态除了以前的四个还增加了一个UNTRACKED

例如：
可以使用 “NOTRACK” target 允许规则指定80端口的包不进入链接跟踪/NAT子系统

iptables -t raw -A PREROUTING -d 1.2.3.4 -p tcp --dport 80 -j NOTRACK
iptables -t raw -A PREROUTING -s 1.2.3.4 -p tcp --sport 80 -j NOTRACK
iptables -A FORWARD -m state --state UNTRACKED -j ACCEPT

  四、解决ip_conntrack: table full, dropping packet的问题


在启用了iptables web服务器上，流量高的时候经常会出现下面的错误：

ip_conntrack: table full, dropping packet


这个问题的原因是由于web服务器收到了大量的连接，在启用了iptables的情况下，iptables会把所有的连接都做链接跟踪处理，这样iptables就会有一个链接跟踪表，当这个表满的时候，就会出现上面的错误。

iptables的链接跟踪表最大容量为/proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max，链接碰到各种状态的超时后就会从表中删除。

所以解決方法一般有两个：

(1) 加大 ip_conntrack_max 值

vi /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_conntrack_max = 393216
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_max = 393216


(2): 降低 ip_conntrack timeout时间

vi /etc/sysctl.conf

net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_established = 300
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_time_wait = 120
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_close_wait = 60
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_fin_wait = 120


上面两种方法打个比喻就是烧水水开的时候，换一个大锅。一般情况下都可以解决问题，但是在极端情况下，还是不够用，怎么办？

这样就得反其道而行，用釜底抽薪的办法。iptables的raw表是不做数据包的链接跟踪处理的，我们就把那些连接量非常大的链接加入到iptables raw表。

如一台web服务器可以这样：

iptables -t raw -A PREROUTING -d 1.2.3.4 -p tcp --dport 80 -j NOTRACK
iptables -A FORWARD -m state --state UNTRACKED -j ACCEPT

五、实例说明：

1、单个规则实例

iptables -F?

# -F 是清除的意思，作用就是把 FILTRE TABLE 的所有链的规则都清空

iptables -A INPUT -s 172.20.20.1/32 -m state --state NEW,ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

#在 FILTER 表的 INPUT 链匹配源地址是172.20.20.1的主机，状态分别是NEW,ESTABLISHED,RELATED 的都放行。

iptables -A INPUT -s 172.20.20.1/32 -m state --state NEW,ESTABLISHED -p tcp -m multiport --dport 123,110 -j ACCEPT

# -p 指定协议，-m 指定模块,multiport模块的作用就是可以连续匹配多各不相邻的端口号。完整的意思就是源地址是172.20.20.1的主机，状态分别是NEW, ESTABLISHED,RELATED的，TCP协议，目的端口分别为123 和 110 的数据包都可以通过。

iptables -A INPUT -s 172.20.22.0/24 -m state --state NEW,ESTABLISHED -p tcp -m multiport --dport 123,110 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -s 0/0 -m state --state NEW -p tcp -m multiport --dport 123,110 -j DROP

#这句意思为源地址是0/0的 NEW状态的的TCP数据包都禁止访问我的123和110端口。

iptables -A INPUT -s ! 172.20.89.0/24 -m state --state NEW -p tcp -m multiport --dport 1230,110 -j DROP

# "!"号的意思 取反。就是除了172.20.89.0这个IP段的地址都DROP。

iptables -R INPUT 1 -s 192.168.6.99 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

替换INPUT链中的第一条规则

iptables -t filter -L INPUT -vn

以数字形式详细显示filter表INPUT链的规则

#-------------------------------NAT IP--------------------------------------

#以下操作是在 NAT TABLE 里面完成的。请大家注意。

iptables -t nat -F

iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.102.55 -p tcp --dport 90 -j DNAT --to 172.20.11.1:800

#-A PREROUTING 指定在路由前做的。完整的意思是在 NAT TABLE 的路由前处理，目的地为192.168.102.55 的 目的端口为90的我们做DNAT处理，给他转向到172.20.11.1:800那里去。

iptables -t nat -A POSTROUTING -d 172.20.11.1 -j SNAT --to 192.168.102.55

#-A POSTROUTING 路由后。意思为在 NAT TABLE 的路由后处理，凡是目的地为 172.20.11.1 的，我们都给他做SNAT转换，把源地址改写成 192.168.102.55 。

iptables -A INPUT -d 192.168.20.0/255.255.255.0 -i eth1 -j DROP

iptables -A INPUT -s 192.168.20.0/255.255.255.0 -i eth1 -j DROP

iptables -A OUTPUT -d 192.168.20.0/255.255.255.0 -o eth1 -j DROP

iptables -A OUTPUT -s 192.168.20.0/255.255.255.0 -o eth1 -j DROP

# 上例中，eth1是一个与外部Internet相连，而192.168.20.0则是内部网的网络号，上述规则用来防止IP欺骗，因为出入eth1的包的ip应该是公共IP

iptables -A INPUT -s 255.255.255.255 -i eth0 -j DROP

iptables -A INPUT -s 224.0.0.0/224.0.0.0 -i eth0 -j DROP

iptables -A INPUT -d 0.0.0.0 -i eth0 -j DROP

# 防止广播包从IP代理服务器进入局域网：

iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --sport 5000 -j DROP

iptables -A INPUT -p udp -m udp --sport 5000 -j DROP

iptables -A OUTPUT -p tcp -m tcp --dport 5000 -j DROP

iptables -A OUTPUT -p udp -m udp --dport 5000 -j DROP

# 屏蔽端口 5000

iptables -A INPUT -s 211.148.130.129 -i eth1 -p tcp -m tcp --dport 3306 -j DROP

iptables -A INPUT -s 192.168.20.0/255.255.255.0 -i eth0 -p tcp -m tcp --dport 3306 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -s 211.148.130.128/255.255.255.240 -i eth1 -p tcp -m tcp --dport 3306 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 3306 -j DROP

# 防止 Internet 网的用户访问 MySQL 服务器(就是 3306 端口)

iptables -A FORWARD -p TCP --dport 22 -j REJECT --reject-with tcp-reset

#REJECT, 类似于DROP，但向发送该包的主机回复由--reject-with指定的信息，从而可以很好地隐藏防火墙的存在

2、www的iptables实例

#!/bin/bash

export PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin

#加载相关模块

modprobe iptable_nat

modprobe ip_nat_ftp

modprobe ip_nat_irc

modprobe ip_conntrack

modprobe ip_conntrack_ftp

modprobe ip_conntrack_irc

modprobe ipt_limit

echo 1 >;/proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_broadcasts

echo 0 >;/proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_source_route

echo 0 >;/proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_redirects

echo 1 >;/proc/sys/net/ipv4/icmp_ignore_bogus_error_responses

echo 1 >;/proc/sys/net/ipv4/conf/all/log_martians

echo 1 >;/proc/sys/net/ipv4/tcp_syncookies

iptables -F

iptables -X

iptables -Z

## 允许本地回路?Loopback - Allow unlimited traffic

iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT

iptables -A OUTPUT -o lo -j ACCEPT

## 防止SYN洪水?SYN-Flooding Protection

iptables -N syn-flood

iptables -A INPUT -i ppp0 -p tcp --syn -j syn-flood

iptables -A syn-flood -m limit --limit 1/s --limit-burst 4 -j RETURN

iptables -A syn-flood -j DROP

## 确保新连接是设置了SYN标记的包?Make sure that new TCP connections are SYN packets

iptables -A INPUT -i eth0 -p tcp ! --syn -m state --state NEW -j DROP

## 允许HTTP的规则

iptables -A INPUT -i ppp0 -p tcp -s 0/0 --sport 80 -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

iptables -A INPUT -i ppp0 -p tcp -s 0/0 --sport 443 -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

iptables -A INPUT -i ppp0 -p tcp -d 0/0 --dport 80 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -i ppp0 -p tcp -d 0/0 --dport 443 -j ACCEPT

## 允许DNS的规则

iptables -A INPUT -i ppp0 -p udp -s 0/0 --sport 53 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT

iptables -A INPUT -i ppp0 -p udp -d 0/0 --dport 53 -j ACCEPT

## IP包流量限制?IP packets limit

iptables -A INPUT -f -m limit --limit 100/s --limit-burst 100 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -i eth0 -p icmp -j DROP

## 允许SSH

iptables -A INPUT -p tcp -s ip1/32 --dport 22 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -p tcp -s ip2/32 --dport 22 -j ACCEPT

## 其它情况不允许?Anything else not allowed

iptables -A INPUT -i eth0 -j DROP

3、一个包过滤防火墙实例

环境：redhat9 加载了string time等模块

eth0 接外网──ppp0

eth1 接内网──192.168.0.0/24

#!/bin/sh

#

modprobe ipt_MASQUERADE

modprobe ip_conntrack_ftp

modprobe ip_nat_ftp

iptables -F

iptables -t nat -F

iptables -X

iptables -t nat -X

###########################INPUT键###################################

iptables -P INPUT DROP

iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

iptables -A INPUT -p tcp -m multiport --dports 110,80,25 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -p tcp -s 192.168.0.0/24 --dport 139 -j ACCEPT

#允许内网samba,smtp,pop3,连接

iptables -A INPUT -i eth1 -p udp -m multiport --dports 53 -j ACCEPT

#允许dns连接

iptables -A INPUT -p tcp --dport 1723 -j ACCEPT

iptables -A INPUT -p gre -j ACCEPT

#允许外网***连接

iptables -A INPUT -s 192.186.0.0/24 -p tcp -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

iptables -A INPUT -i ppp0 -p tcp --syn -m connlimit --connlimit-above 15 -j DROP

#为了防止DoS太多连接进来,那么可以允许最多15个初始连接,超过的丢弃

iptables -A INPUT -s 192.186.0.0/24 -p tcp --syn -m connlimit --connlimit-above 15 -j DROP

#为了防止DoS太多连接进来,那么可以允许最多15个初始连接,超过的丢弃

iptables -A INPUT -p icmp -m limit --limit 3/s -j LOG --log-level INFO --log-prefix "ICMP packet IN: "

iptables -A INPUT -p icmp -j DROP

#禁止icmp通信-ping 不通

iptables -t nat -A POSTROUTING -o ppp0 -s 192.168.0.0/24 -j MASQUERADE

#内网转发

iptables -N syn-flood

iptables -A INPUT -p tcp --syn -j syn-flood

iptables -I syn-flood -p tcp -m limit --limit 3/s --limit-burst 6 -j RETURN

iptables -A syn-flood -j REJECT

#防止SYN*** 轻量

iptables -P FORWARD DROP

iptables -A FORWARD -p tcp -s 192.168.0.0/24 -m multiport --dports 80,110,21,25,1723 -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -p udp -s 192.168.0.0/24 --dport 53 -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -p gre -s 192.168.0.0/24 -j ACCEPT

iptables -A FORWARD -p icmp -s 192.168.0.0/24 -j ACCEPT

#允许 ***客户走***网络连接外网

iptables -A FORWARD -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

iptables -I FORWARD -p udp --dport 53 -m string --string "tencent" -m time --timestart 8:15 --timestop 12:30 --days Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat -j DROP

#星期一到星期六的8:00-12:30禁止qq通信

iptables -I FORWARD -p udp --dport 53 -m string --string "TENCENT" -m time --timestart 8:15 --timestop 12:30 --days Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat -j DROP

#星期一到星期六的8:00-12:30禁止qq通信

iptables -I FORWARD -p udp --dport 53 -m string --string "tencent" -m time --timestart 13:30 --timestop 20:30 --days Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat -j DROP

iptables -I FORWARD -p udp --dport 53 -m string --string "TENCENT" -m time --timestart 13:30 --timestop 20:30 --days Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat -j DROP

#星期一到星期六的13:30-20:30禁止QQ通信

iptables -I FORWARD -s 192.168.0.0/24 -m string --string "qq.com" -m time --timestart 8:15 --timestop 12:30 --days Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat -j DROP

#星期一到星期六的8:00-12:30禁止qq网页

iptables -I FORWARD -s 192.168.0.0/24 -m string --string "qq.com" -m time --timestart 13:00 --timestop 20:30 --days Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat -j DROP

#星期一到星期六的13:30-20:30禁止QQ网页

iptables -I FORWARD -s 192.168.0.0/24 -m string --string "ay2000.net" -j DROP

iptables -I FORWARD -d 192.168.0.0/24 -m string --string "宽频影院" -j DROP

iptables -I FORWARD -s 192.168.0.0/24 -m string --string "色情" -j DROP

iptables -I FORWARD -p tcp --sport 80 -m string --string "广告" -j DROP

#禁止ay2000.net，宽频影院，色情，广告网页连接 !但中文 不是很理想

iptables -A FORWARD -m ipp2p --edk --kazaa --bit -j DROP

iptables -A FORWARD -p tcp -m ipp2p --ares -j DROP

iptables -A FORWARD -p udp -m ipp2p --kazaa -j DROP

#禁止BT连接

iptables -A FORWARD -p tcp --syn --dport 80 -m connlimit --connlimit-above 15 --connlimit-mask 24 -j DROP

#只允许每组ip同时15个80端口转发

#######################################################################

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1 &>/dev/null

#打开转发

#######################################################################

sysctl -w net.ipv4.tcp_syncookies=1 &>/dev/null

#打开 syncookie (轻量级预防 DOS ***)

sysctl -w net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_tcp_timeout_established=3800 &>/dev/null

#设置默认 TCP 连接痴呆时长为 3800 秒(此选项可以大大降低连接数)

sysctl -w net.ipv4.ip_conntrack_max=300000 &>/dev/null

#设置支持最大连接树为 30W(这个根据你的内存和 iptables 版本来，每个 connection 需要 300 多个字节)

#######################################################################

iptables -I INPUT -s 192.168.0.50 -j ACCEPT

iptables -I FORWARD -s 192.168.0.50 -j ACCEPT

#192.168.0.50是我的机子，全部放行!