防火墙，其实说白了讲，就是用于实现Linux下访问控制的功能的，它分为硬件的或者软件的防火墙两种。无论是在哪个网络中，防火墙工作的地方一定是在网络的边缘。而我们的任务就是需要去定义到底防火墙如何工作，这就是防火墙的策略，规则，以达到让它对出入网络的IP、数据进行检测。
目前市面上比较常见的有3、4层的防火墙，叫网络层的防火墙，还有7层的防火墙，其实是代理层的网关。
对于TCP/IP的七层模型来讲，我们知道第三层是网络层，三层的防火墙会在这层对源地址和目标地址进行检测。但是对于七层的防火墙，不管你源端口或者目标端口，源地址或者目标地址是什么，都将对你所有的东西进行检查。所以，对于设计原理来讲，七层防火墙更加安全，但是这却带来了效率更低。所以市面上通常的防火墙方案，都是两者结合的。而又由于我们都需要从防火墙所控制的这个口来访问，所以防火墙的工作效率就成了用户能够访问数据多少的一个最重要的控制，配置的不好甚至有可能成为流量的瓶颈。
二：iptables 的历史以及工作原理
1.iptables的发展:
iptables的前身叫ipfirewall （内核1.x时代）,这是一个作者从freeBSD上移植过来的，能够工作在内核当中的，对数据包进行检测的一款简易访问控制工具。但是ipfirewall工作功能极其有限(它需要将所有的规则都放进内核当中，这样规则才能够运行起来，而放进内核，这个做法一般是极其困难的)。当内核发展到2.x系列的时候，软件更名为ipchains，它可以定义多条规则，将他们串起来，共同发挥作用，而现在，它叫做iptables，可以将规则组成一个列表，实现绝对详细的访问控制功能。
他们都是工作在用户空间中，定义规则的工具，本身并不算是防火墙。它们定义的规则，可以让在内核空间当中的netfilter来读取，并且实现让防火墙工作。而放入内核的地方必须要是特定的位置，必须是tcp/ip的协议栈经过的地方。而这个tcp/ip协议栈必须经过的地方，可以实现读取规则的地方就叫做 netfilter.(网络过滤器)
作者一共在内核空间中选择了5个位置，
1.内核空间中：从一个网络接口进来，到另一个网络接口去的
2.数据包从内核流入用户空间的
3.数据包从用户空间流出的
4.进入/离开本机的外网接口
5.进入/离开本机的内网接口
2.iptables的工作机制
从上面的发展我们知道了作者选择了5个位置，来作为控制的地方，但是你有没有发现，其实前三个位置已经基本上能将路径彻底封锁了，但是为什么已经在进出的口设置了关卡之后还要在内部卡呢？ 由于数据包尚未进行路由决策，还不知道数据要走向哪里，所以在进出口是没办法实现数据过滤的。所以要在内核空间里设置转发的关卡，进入用户空间的关卡，从用户空间出去的关卡。那么，既然他们没什么用，那我们为什么还要放置他们呢？因为我们在做NAT和DNAT的时候，目标地址转换必须在路由之前转换。所以我们必须在外网而后内网的接口处进行设置关卡。
1.规则（rules）
规则（rules）其实就是网络管理员预定义的条件，规则一般的定义为“如果数据包头符合这样的条件，就这样处理这个数据包”。规则存储在内核空间的信息包过滤表中，这些规则分别指定了源地址、目的地址、传输协议（如TCP、UDP、ICMP）和服务类型（如HTTP、FTP和SMTP）等。当数据包与规则匹配时，iptables就根据规则所定义的方法来处理这些数据包，如放行（accept）、拒绝（reject）和丢弃（drop）等。配置防火墙的主要工作就是添加、修改和删除这些规则。
2.链（chains）
链（chains）是数据包传播的路径，每一条链其实就是众多规则中的一个检查清单，每一条链中可以有一条或数条规则。当一个数据包到达一个链时，iptables就会从链中第一条规则开始检查，看该数据包是否满足规则所定义的条件。如果满足，系统就会根据该条规则所定义的方法处理该数据包；否则iptables将继续检查下一条规则，如果该数据包不符合链中任一条规则，iptables就会根据该链预先定义的默认策略来处理数据包。
3.表（tables）
表（tables）提供特定的功能，iptables内置了4个表，即raw表、filter表、nat表和mangle表，分别用于实现包过滤，网络地址转换和包重构的功能。
这五个位置也被称为五个钩子函数（hook functions）,也叫五个规则链。
1.PREROUTING (路由前)
2.INPUT (数据包流入口)
3.FORWARD (转发管卡)
4.OUTPUT(数据包出口)
5.POSTROUTING（路由后）
这是NetFilter规定的五个规则链，任何一个数据包，只要经过本机，必将经过这五个链中的其中一个链。
3.防火墙的策略
防火墙策略一般分为两种，一种叫“通”策略，一种叫“堵”策略，通策略，默认门是关着的，必须要定义谁能进。堵策略则是，大门是洞开的，但是你必须有身份认证，否则不能进。所以我们要定义，让进来的进来，让出去的出去，所以通，是要全通，而堵，则是要选择。当我们定义的策略的时候，要分别定义多条功能，其中：定义数据包中允许或者不允许的策略，filter过滤的功能，而定义地址转换的功能的则是nat选项。为了让这些功能交替工作，我们制定出了“表”这个定义，来定义、区分各种不同的工作功能和处理方式。
我们现在用的比较多的功能有3个：
1.filter 定义允许或者不允许的
2.nat 定义地址转换的
3.mangle功能 修改报文原数据
注：RAW表在使用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.
我们修改报文原数据就是来修改TTL的。能够实现将数据包的元数据拆开，在里面做标记/修改内容的。而防火墙标记，其实就是靠mangle来实现的。
小扩展:
对于filter来讲一般只能做在3个链上：INPUT ，FORWARD ，OUTPUT
对于nat来讲一般也只能做在3个链上：PREROUTING ，OUTPUT ，POSTROUTING
而mangle则是5个链都可以做：PREROUTING，INPUT，FORWARD，OUTPUT，POSTROUTING
iptables/netfilter（这款软件）是工作在用户空间的，它可以让规则进行生效的，本身不是一种服务，而且规则是立即生效的。而我们iptables现在被做成了一个服务，可以进行启动，停止的。启动，则将规则直接生效，停止，则将规则撤销。
iptables还支持自己定义链。但是自己定义的链，必须是跟某种特定的链关联起来的。在一个关卡设定，指定当有数据的时候专门去找某个特定的链来处理，当那个链处理完之后，再返回。接着在特定的链中继续检查。
注意：规则的次序非常关键，谁的规则越严格，应该放的越靠前，而检查规则的时候，是按照从上往下的方式进行检查的。
4.规则表之间的优先顺序：
Raw——mangle——nat——filter
规则链之间的优先顺序（分三种情况）：
第一种情况：入站数据流向
从外界到达防火墙的数据包，先被PREROUTING规则链处理（是否修改数据包地址等），之后会进行路由选择（判断该数据包应该发往何处），如果数据包 的目标主机是防火墙本机（比如说Internet用户访问防火墙主机中的web服务器的数据包），那么内核将其传给INPUT链进行处理（决定是否允许通 过等），通过以后再交给系统上层的应用程序（比如Apache服务器）进行响应。
第二冲情况：转发数据流向
来自外界的数据包到达防火墙后，首先被PREROUTING规则链处理，之后会进行路由选择，如果数据包的目标地址是其它外部地址（比如局域网用户通过网 关访问QQ站点的数据包），则内核将其传递给FORWARD链进行处理（是否转发或拦截），然后再交给POSTROUTING规则链（是否修改数据包的地 址等）进行处理。
第三种情况：出站数据流向
防火墙本机向外部地址发送的数据包（比如在防火墙主机中公网DNS服务器时），首先被OUTPUT规则链处理，之后进行路由选择，然后传递给POSTROUTING规则链（是否修改数据包的地址等）进行处理。
iptables是采用规则堆栈的方式来进行过滤，当一个封包进入网卡，会先检查 Prerouting，然后检查目的IP判断是否需要转送出去，接着就会跳到INPUT 或 Forward 进行过滤，如果封包需转送处理则检查 Postrouting，如果是来自本机封包，则检查 OUTPUT 以及Postrouting。过程中如果符合某条规则将会进行处理，处理动作除了 ACCEPT、REJECT、DROP、REDIRECT 和MASQUERADE 以外，还多出 LOG、ULOG、DNAT、SNAT、MIRROR、QUEUE、RETURN、TOS、TTL、MARK等，其中某些处理动作不会中断过滤程序，某些处理动作则会中断同一规则链的过滤，并依照前述流程继续进行下一个规则链的过滤（注意：这一点与ipchains不同），一直到堆栈中的规则检查完毕为止。透过这种机制所带来的好处是，我们可以进行复杂、多重的封包过滤，简单的说，iptables可以进行纵横交错式的过滤（tables）而非链状过滤（chains）。ACCEPT 将封包放行，进行完此处理动作后，将不再比对其它规则，直接跳往下一个规则链（nat:postrouting）。
三．规则的写法:
iptables定义规则的方式比较复杂:
格式：iptables [-t table] COMMAND chain CRETIRIA -j ACTION
-t table ：3个filter nat mangle
COMMAND：定义如何对规则进行管理
chain：指定你接下来的规则到底是在哪个链上操作的，当定义策略的时候，是可以省略的
CRETIRIA:指定匹配标准
-j ACTION :指定如何进行处理
比如：不允许172.16.0.0/24的进行访问。
iptables -t filter -A INPUT -s 172.16.0.0/16 -p udp --dport 53 -j DROP
当然你如果想拒绝的更彻底：
iptables -t filter -R INPUT 1 -s 172.16.0.0/16 -p udp --dport 53 -j REJECT
iptables -L -n -v#查看定义规则的详细信息
四：详解COMMAND:
1.链管理命令（这都是立即生效的）
-P :设置默认策略的（设定默认门是关着的还是开着的）
默认策略一般只有两种
iptables -P INPUT (DROP|ACCEPT) 默认是关的/默认是开的
比如：
iptables -P INPUT DROP 这就把默认规则给拒绝了。并且没有定义哪个动作，所以关于外界连接的所有规则包括Xshell连接之类的，远程连接都被拒绝了。
-F: FLASH，清空规则链的(注意每个链的管理权限)
iptables -t nat -F PREROUTING
iptables -t nat -F 清空nat表的所有链
-N:NEW 支持用户新建一个链
iptables -N inbound_tcp_web 表示附在tcp表上用于检查web的。
-X: 用于删除用户自定义的空链
使用方法跟-N相同，但是在删除之前必须要将里面的链给清空昂了
-E：用来Rename chain主要是用来给用户自定义的链重命名
-E oldname newname
-Z：清空链，及链中默认规则的计数器的（有两个计数器，被匹配到多少个数据包，多少个字节）
iptables -Z :清空
2.规则管理命令
-A：追加，在当前链的最后新增一个规则
-I num : 插入，把当前规则插入为第几条。
-I 3 :插入为第三条
-R num：Replays替换/修改第几条规则
格式：iptables -R 3 …………
-D num：删除，明确指定删除第几条规则
3.查看管理命令 “-L”
附加子命令
-n：以数字的方式显示ip，它会将ip直接显示出来，如果不加-n，则会将ip反向解析成主机名。
-v：显示详细信息
-vv
-vvv :越多越详细
-x：在计数器上显示精确值，不做单位换算
--line-numbers : 显示规则的行号
-t nat：显示所有的关卡的信息
五：详解匹配标准
1.通用匹配：源地址目标地址的匹配
-s：指定作为源地址匹配，这里不能指定主机名称，必须是IP
IP | IP/MASK | 0.0.0.0/0.0.0.0
而且地址可以取反，加一个“!”表示除了哪个IP之外
-d：表示匹配目标地址
-p：用于匹配协议的（这里的协议通常有3种，TCP/UDP/ICMP）
-i eth0：从这块网卡流入的数据
流入一般用在INPUT和PREROUTING上
-o eth0：从这块网卡流出的数据
流出一般在OUTPUT和POSTROUTING上
2.扩展匹配
2.1隐含扩展：对协议的扩展
-p tcp :TCP协议的扩展。一般有三种扩展
--dport XX-XX：指定目标端口,不能指定多个非连续端口,只能指定单个端口，比如
--dport 21 或者 --dport 21-23 (此时表示21,22,23)
--sport：指定源端口
--tcp-fiags：TCP的标志位（SYN,ACK，FIN,PSH，RST,URG）
对于它，一般要跟两个参数：
1.检查的标志位
2.必须为1的标志位
--tcpflags syn,ack,fin,rst syn = --syn
表示检查这4个位，这4个位中syn必须为1，其他的必须为0。所以这个意思就是用于检测三次握手的第一次包的。对于这种专门匹配第一包的SYN为1的包，还有一种简写方式，叫做--syn
-p udp：UDP协议的扩展
--dport
--sport
-p icmp：icmp数据报文的扩展
--icmp-type：
echo-request(请求回显)，一般用8 来表示
所以 --icmp-type 8 匹配请求回显数据包
echo-reply （响应的数据包）一般用0来表示
2.2显式扩展（-m）
扩展各种模块
-m multiport：表示启用多端口扩展
之后我们就可以启用比如 --dports 21,23,80
六：详解-j ACTION
常用的处理动作：
-j 参数用来指定要进行的处理动作，常用的处理动作包括：ACCEPT、REJECT、DROP、REDIRECT、MASQUERADE、LOG、DNAT、SNAT、MIRROR、QUEUE、RETURN、MARK。
分别说明如下：
ACCEPT 将数据包放行，进行完此处理动作后，将不再比对其它规则，直接跳往下一个规则链（natostrouting）。
REJECT 拦阻该数据包，并传送数据包通知对方，可以传送的数据包有几个选择：ICMP port-unreachable、ICMP echo-reply 或是tcp-reset（这个数据包会要求对方关闭联机），进行完此处理动作后，将不再比对其它规则，直接 中断过滤程序。 范例如下：
iptables -A FORWARD -p TCP --dport 22 -j REJECT --reject-with tcp-reset
DROP 丢弃包不予处理，进行完此处理动作后，将不再比对其它规则，直接中断过滤程序。
REDIRECT 将包重新导向到另一个端口（PNAT），进行完此处理动作后，将会继续比对其它规则。 这个功能可以用来实作通透式porxy 或用来保护 web 服务器。例如：
iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-ports 8080
MASQUERADE 改写数据包来源 IP为防火墙 NIC IP，可以指定 port 对应的范围，进行完此处理动作后，直接跳往下一个规则（mangleostrouting）。这个功能与 SNAT 略有不同，当进行 IP 伪装时，不需指定要伪装成哪个 IP，IP 会从网卡直接读取，当使用拨号连接时，IP 通常是由 ISP 公司的 DHCP 服务器指派的，这个时候 MASQUERADE 特别有用。范例如下：linux基础
iptables -t nat -A POSTROUTING -p TCP -j MASQUERADE --to-ports 1024-31000
LOG 将封包相关讯息纪录在 /var/log 中，详细位置请查阅 /etc/syslog.conf 配置文件，进行完此处理动作后，将会继续比对其规则。例如：
iptables -A INPUT -p tcp -j LOG --log-prefix "INPUT packets"
SNAT 改写封包来源 IP 为某特定 IP 或 IP 范围，可以指定 port 对应的范围，进行完此处理动作后，将直接跳往下一个规则（mangleostrouting）。范例如下：
iptables -t nat -A POSTROUTING -p tcp-o eth0 -j SNAT --to-source 194.236.50.155-194.236.50.160:1024-32000
DNAT 改写封包目的地 IP 为某特定 IP 或 IP 范围，可以指定 port 对应的范围，进行完此处理动作后，将会直接跳往下一个规炼（filter:input 或 filter:forward）。范例如下：
iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -d 15.45.23.67 --dport 80 -j DNAT --to-destination
192.168.1.1-192.168.1.10:80-100MIRROR 镜像数据包，也就是将来源 IP 与目的地 IP 对调后，将数据包送回，进行完此处理动作后，将会中断过滤程序。
QUEUE 中断过滤程序，将数据包放入队列，交给其它程序处理。透过自行开发的处理程序，可以进行其它应用，例如：计算联机费.......等。
RETURN 结束在目前规则链中的过滤程序，返回主规则链继续过滤，如果把自订规则链看成是一个子程序，那么这个动作，就相当提早结束子程序并返回到主程序中。
MARK 将数据包标上某个代号，以便提供作为后续过滤的条件判断依据，进行完此处理动作后，将会继续比对其它规则。范例如下：
iptables -t mangle -A PREROUTING -p tcp --dport 22 -j MARK --set-mark 2
举例1：
只要是来自于172.16.0.0/16网段的都允许访问我本机的172.16.100.1的SSHD服务
分析：首先肯定是在允许表中定义的。因为不需要做NAT地址转换之类的，然后查看我们SSHD服务，在22号端口上，处理机制是接受，对于这个表，需要有一来一回两个规则，如果我们允许也好，拒绝也好，对于访问本机服务，我们最好是定义在INPUT链上，而OUTPUT再予以定义就好。(会话的初始端先定义)，所以加规则就是：
定义进来的： iptables -t filter -A INPUT -s 172.16.0.0/16 -d 172.16.100.1 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
定义出去的： iptables -t filter -A OUTPUT -s 172.16.100.1 -d 172.16.0.0/16 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
将默认策略改成DROP:
iptables -P INPUT DROP
iptables -P OUTPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
七：状态检测：
是一种显式扩展，用于检测会话之间的连接关系的，有了检测我们可以实现会话间功能的扩展
什么是状态检测？对于整个TCP协议来讲，它是一个有连接的协议，三次握手中，第一次握手，我们就叫NEW连接，而从第二次握手以后的，ack都为1，这是正常的数据传输，和tcp的第二次第三次握手，叫做已建立的连接（ESTABLISHED）,还有一种状态，比较诡异的，比如：SYN=1 ACK=1 RST=1,对于这种我们无法识别的，我们都称之为INVALID无法识别的。还有第四种，FTP这种古老的拥有的特征，每个端口都是独立的，21号和20号端口都是一去一回，他们之间是有关系的，这种关系我们称之为RELATED。
所以我们的状态一共有四种：
NEW
ESTABLISHED
RELATED
INVALID
所以我们对于刚才的练习题，可以增加状态检测。比如进来的只允许状态为NEW和ESTABLISHED的进来，出去只允许ESTABLISHED的状态出去，这就可以将比较常见的反弹式木马有很好的控制机制。
对于练习题的扩展：
进来的拒绝出去的允许，进来的只允许ESTABLISHED进来，出去只允许ESTABLISHED出去。默认规则都使用拒绝
iptables -L -n --line-number ：查看之前的规则位于第几行
改写INPUT
iptables -R INPUT 2 -s 172.16.0.0/16 -d 172.16.100.1 -p tcp --dport 22 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -R OUTPUT 1 -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
此时如果想再放行一个80端口如何放行呢？
iptables -A INPUT -d 172.16.100.1 -p tcp --dport 80 -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -R INPUT 1 -d 172.16.100.1 -p udp --dport 53 -j ACCEPT
举例2：
假如我们允许自己ping别人，但是别人ping自己ping不通如何实现呢？
分析：对于ping这个协议，进来的为8（ping），出去的为0(响应).我们为了达到目的，需要8出去,允许0进来
在出去的端口上：iptables -A OUTPUT -p icmp --icmp-type 8 -j ACCEPT
在进来的端口上：iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type 0 -j ACCEPT
小扩展：对于127.0.0.1比较特殊，我们需要明确定义它
iptables -A INPUT -s 127.0.0.1 -d 127.0.0.1 -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -s 127.0.0.1 -d 127.0.0.1 -j ACCEPT
八：SNAT和DNAT的实现
由于我们现在IP地址十分紧俏，已经分配完了，这就导致我们必须要进行地址转换，来节约我们仅剩的一点IP资源。那么通过iptables如何实现NAT的地址转换呢？
1.SNAT基于原地址的转换
基于原地址的转换一般用在我们的许多内网用户通过一个外网的口上网的时候，这时我们将我们内网的地址转换为一个外网的IP，我们就可以实现连接其他外网IP的功能。
所以我们在iptables中就要定义到底如何转换：
定义的样式：
比如我们现在要将所有192.168.10.0网段的IP在经过的时候全都转换成172.16.100.1这个假设出来的外网地址：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -j SNAT --to-source 172.16.100.1
这样，只要是来自本地网络的试图通过网卡访问网络的，都会被统统转换成172.16.100.1这个IP.
那么，如果172.16.100.1不是固定的怎么办？
我们都知道当我们使用联通或者电信上网的时候，一般它都会在每次你开机的时候随机生成一个外网的IP，意思就是外网地址是动态变换的。这时我们就要将外网地址换成 MASQUERADE(动态伪装):它可以实现自动寻找到外网地址，而自动将其改为正确的外网地址。所以，我们就需要这样设置：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -j MASQUERADE
这里要注意：地址伪装并不适用于所有的地方。
2.DNAT目标地址转换
对于目标地址转换，数据流向是从外向内的，外面的是客户端，里面的是服务器端通过目标地址转换，我们可以让外面的ip通过我们对外的外网ip来访问我们服务器不同的服务器，而我们的服务却放在内网服务器的不同的服务器上。
如何做目标地址转换呢？：
iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.10.18 -p tcp --dport 80 -j DNAT --todestination 172.16.100.2
目标地址转换要做在到达网卡之前进行转换,所以要做在PREROUTING这个位置上
九：控制规则的存放以及开启
注意：你所定义的所有内容，当你重启的时候都会失效，要想我们能够生效，需要使用一个命令将它保存起来
1.service iptables save 命令
它会保存在/etc/sysconfig/iptables这个文件中
2.iptables-save 命令
iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
3.iptables-restore 命令
开机的时候，它会自动加载/etc/sysconfig/iptabels
如果开机不能加载或者没有加载，而你想让一个自己写的配置文件（假设为iptables.2）手动生效的话：
iptables-restore < /etc/sysconfig/iptables.2
则完成了将iptables中定义的规则手动生效