linux学习第十天
在RHEL 7系统中，firewalld防火墙取代了iptables防火墙。对于接触Linux系统比较早或学习过RHEL 6系统的读者来说，当他们发现曾经掌握的知识在RHEL 7中不再适用，需要全新学习firewalld时，难免会有抵触心理。其实，iptables与firewalld都不是真正的防火墙，它们都只是用来定义防火墙策略的防火墙管理工具而已，或者说，它们只是一种服务。iptables服务会把配置好的防火墙策略交由内核层面的netfilter网络过滤器来处理，而firewalld服务则是把配置好的防火墙策略交由内核层面的nftables包过滤框架来处理。换句话说，当前在Linux系统中其实存在多个防火墙管理工具，旨在方便运维人员管理Linux系统中的防火墙策略，我们只需要配置妥当其中的一个就足够了。虽然这些工具各有优劣，但它们在防火墙策略的配置思路上是保持一致的。大家甚至可以不用完全掌握本章介绍的内容，只要在这多个防火墙管理工具中任选一款并将其学透，就足以满足日常的工作需求了。
8.2 Iptables
在早期的Linux系统中，默认使用的是iptables防火墙管理服务来配置防火墙。尽管新型的firewalld防火墙管理服务已经被投入使用多年，但是大量的企业在生产环境中依然出于各种原因而继续使用iptables。考虑到iptables在当前生产环境中还具有顽强的生命力，以及为了使大家在求职面试过程中被问到iptables的相关知识时能胸有成竹，刘遄老师觉得还是有必要在本书中好好地讲解一下这项技术。更何况前文也提到，各个防火墙管理工具的配置思路是一致的，在掌握了iptables后再学习其他防火墙管理工具时，也有借鉴意义。
8.2.1 策略与规则链
防火墙会从上至下的顺序来读取配置的策略规则，在找到匹配项后就立即结束匹配工作并去执行匹配项中定义的行为（即放行或阻止）。如果在读取完所有的策略规则之后没有匹配项，就去执行默认的策略。一般而言，防火墙策略规则的设置有两种：一种是“通”（即放行），一种是“堵”（即阻止）。当防火墙的默认策略为拒绝时（堵），就要设置允许规则（通），否则谁都进不来；如果防火墙的默认策略为允许时，就要设置拒绝规则，否则谁都能进来，防火墙也就失去了防范的作用。
iptables服务把用于处理或过滤流量的策略条目称之为规则，多条规则可以组成一个规则链，而规则链则依据数据包处理位置的不同进行分类，具体如下：
在进行路由选择前处理数据包（PREROUTING）；
处理流入的数据包（INPUT）；
处理流出的数据包（OUTPUT）；
处理转发的数据包（FORWARD）；
在进行路由选择后处理数据包（POSTROUTING）。
一般来说，从内网向外网发送的流量一般都是可控且良性的，因此我们使用最多的就是INPUT规则链，该规则链可以增大黑客人员从外网入侵内网的难度。
比如在您居住的社区内，物业管理公司有两条规定：禁止小商小贩进入社区；各种车辆在进入社区时都要登记。显而易见，这两条规定应该是用于社区的正门的（流量必须经过的地方），而不是每家每户的防盗门上。根据前面提到的防火墙策略的匹配顺序，可能会存在多种情况。比如，来访人员是小商小贩，则直接会被物业公司的保安拒之门外，也就无需再对车辆进行登记。如果来访人员乘坐一辆汽车进入社区正门，则“禁止小商小贩进入社区”的第一条规则就没有被匹配到，因此按照顺序匹配第二条策略，即需要对车辆进行登记。如果是社区居民要进入正门，则这两条规定都不会匹配到，因此会执行默认的放行策略。
但是，仅有策略规则还不能保证社区的安全，保安还应该知道采用什么样的动作来处理这些匹配的流量，比如“允许”、“拒绝”、“登记”、“不理它”。这些动作对应到iptables服务的术语中分别是ACCEPT（允许流量通过）、REJECT（拒绝流量通过）、LOG（记录日志信息）、DROP（拒绝流量通过）。“允许流量通过”和“记录日志信息”都比较好理解，这里需要着重讲解的是REJECT和DROP的不同点。就DROP来说，它是直接将流量丢弃而且不响应；REJECT则会在拒绝流量后再回复一条“您的信息已经收到，但是被扔掉了”信息，从而让流量发送方清晰地看到数据被拒绝的响应信息。
我们来举一个例子，让各位读者更直观地理解这两个拒绝动作的不同之处。比如有一天您正在家里看电视，突然听到有人敲门，您透过防盗门的猫眼一看是推销商品的，便会在不需要的情况下开门并拒绝他们（REJECT）。但如果您看到的是债主带了十几个小弟来讨债，此时不仅要拒绝开门，还要默不作声，伪装成自己不在家的样子（DROP）。
当把Linux系统中的防火墙策略设置为REJECT拒绝动作后，流量发送方会看到端口不可达的响应：
[[email protected] ~]# ping -c 4 192.168.10.10 PING 192.168.10.10 (192.168.10.10) 56(84) bytes of data. From 192.168.10.10 icmp_seq=1 Destination Port Unreachable From 192.168.10.10 icmp_seq=2 Destination Port Unreachable From 192.168.10.10 icmp_seq=3 Destination Port Unreachable From 192.168.10.10 icmp_seq=4 Destination Port Unreachable --- 192.168.10.10 ping statistics --- 4 packets transmitted, 0 received, +4 errors, 100% packet loss, time 3002ms
而把Linux系统中的防火墙策略修改成DROP拒绝动作后，流量发送方会看到响应超时的提醒。但是流量发送方无法判断流量是被拒绝，还是接收方主机当前不在线：
[[email protected] ~]# ping -c 4 192.168.10.10 PING 192.168.10.10 (192.168.10.10) 56(84) bytes of data. --- 192.168.10.10 ping statistics --- 4 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 3000ms
8.2.2 基本的命令参数
iptables是一款基于命令行的防火墙策略管理工具，具有大量参数，学习难度较大。好在对于日常的防火墙策略配置来讲，大家无需深入了解诸如“四表五链”的理论概念，只需要掌握常用的参数并做到灵活搭配即可，这就足以应对日常工作了。
iptables命令可以根据流量的源地址、目的地址、传输协议、服务类型等信息进行匹配，一旦匹配成功，iptables就会根据策略规则所预设的动作来处理这些流量。另外，再次提醒一下，防火墙策略规则的匹配顺序是从上至下的，因此要把较为严格、优先级较高的策略规则放到前面，以免发生错误。表8-1总结归纳了常用的iptables命令参数。再次强调，我们无需死记硬背这些参数，只需借助下面的实验来理解掌握即可。
表8-1 iptables中常用的参数以及作用
| 参数 | 作用 |
| -P | 设置默认策略 |
| -F | 清空规则链 |
| -L | 查看规则链 |
| -A | 在规则链的末尾加入新规则 |
| -I num | 在规则链的头部加入新规则 |
| -D num | 删除某一条规则 |
| -s | 匹配来源地址IP/MASK，加叹号“!”表示除这个IP外 |
| -d | 匹配目标地址 |
| -i 网卡名称 | 匹配从这块网卡流入的数据 |
| -o 网卡名称 | 匹配从这块网卡流出的数据 |
| -p | 匹配协议，如TCP、UDP、ICMP |
| --dport num | 匹配目标端口号 |
| --sport num | 匹配来源端口号 |
在iptables命令后添加-L参数查看已有的防火墙规则链：
[[email protected] ~]# iptables -L Chain INPUT (policy ACCEPT) target prot opt source destination ACCEPT all -- anywhere anywhere ctstate RELATED,ESTABLISHED ACCEPT all -- anywhere anywhere INPUT_direct all -- anywhere anywhere INPUT_ZONES_SOURCE all -- anywhere anywhere INPUT_ZONES all -- anywhere anywhere ACCEPT icmp -- anywhere anywhere REJECT all -- anywhere anywhere reject-with icmp-host-prohibited ………………省略部分输出信息………………
在iptables命令后添加-F参数清空已有的防火墙规则链：
[[email protected] ~]# iptables -F [[email protected] ~]# iptables -L Chain INPUT (policy ACCEPT) target prot opt source destination ………………省略部分输出信息………………
把INPUT规则链的默认策略设置为拒绝：
[[email protected] ~]# iptables -P INPUT DROP [[email protected] ~]# iptables -L Chain INPUT (policy DROP) target prot opt source destination …………省略部分输出信息………………
如前面所提到的防火墙策略设置无非有两种方式，一种是“通”，一种是“堵”，当把INPUT链设置为默认拒绝后，就要往里面写入允许策略了，否则所有流入的数据包都会被默认拒绝掉，同学们需要留意规则链的默认策略拒绝动作只能是DROP，而不能是REJECT。
Firewalld
RHEL 7系统中集成了多款防火墙管理工具，其中firewalld（Dynamic Firewall Manager of Linux systems，Linux系统的动态防火墙管理器）服务是默认的防火墙配置管理工具，它拥有基于CLI（命令行界面）和基于GUI（图形用户界面）的两种管理方式。
相较于传统的防火墙管理配置工具，firewalld支持动态更新技术并加入了区域（zone）的概念。简单来说，区域就是firewalld预先准备了几套防火墙策略集合（策略模板），用户可以根据生产场景的不同而选择合适的策略集合，从而实现防火墙策略之间的快速切换。例如，我们有一台笔记本电脑，每天都要在办公室、咖啡厅和家里使用。按常理来讲，这三者的安全性按照由高到低的顺序来排列，应该是家庭、公司办公室、咖啡厅。当前，我们希望为这台笔记本电脑指定如下防火墙策略规则：在家中允许访问所有服务；在办公室内仅允许访问文件共享服务；在咖啡厅仅允许上网浏览。在以往，我们需要频繁地手动设置防火墙策略规则，而现在只需要预设好区域集合，然后只需轻点鼠标就可以自动切换了，从而极大地提升了防火墙策略的应用效率。firewalld中常见的区域名称（默认为public）以及相应的策略规则如表8-2所示。
表8-2 firewalld中常用的区域名称及策略规则
| 区域 | 默认规则策略 |
| trusted | 允许所有的数据包 |
| home | 拒绝流入的流量，除非与流出的流量相关；而如果流量与ssh、mdns、ipp-client、amba-client与dhcpv6-client服务相关，则允许流量 |
| internal | 等同于home区域 |
| work | 拒绝流入的流量，除非与流出的流量相关；而如果流量与ssh、ipp-client与dhcpv6-client服务相关，则允许流量 |
| public | 拒绝流入的流量，除非与流出的流量相关；而如果流量与ssh、dhcpv6-client服务相关，则允许流量 |
| external | 拒绝流入的流量，除非与流出的流量相关；而如果流量与ssh服务相关，则允许流量 |
| dmz | 拒绝流入的流量，除非与流出的流量相关；而如果流量与ssh服务相关，则允许流量 |
| block | 拒绝流入的流量，除非与流出的流量相关 |
| drop | 拒绝流入的流量，除非与流出的流量相关 |
8.3.1 终端管理工具
第2章在讲解Linux命令时曾经听到，命令行终端是一种极富效率的工作方式，firewall-cmd是firewalld防火墙配置管理工具的CLI（命令行界面）版本。它的参数一般都是以“长格式”来提供的，大家不要一听到长格式就头大，因为RHEL 7系统支持部分命令的参数补齐，其中就包含这条命令（很酷吧）。也就是说，现在除了能用Tab键自动补齐命令或文件名等内容之外，还可以用Tab键来补齐表8-3中所示的长格式参数了（这太棒了）。
表8-3 firewall-cmd命令中使用的参数以及作用
| 参数 | 作用 |
| --get-default-zone | 查询默认的区域名称 |
| --set-default-zone=<区域名称> | 设置默认的区域，使其永久生效 |
| --get-zones | 显示可用的区域 |
| --get-services | 显示预先定义的服务 |
| --get-active-zones | 显示当前正在使用的区域与网卡名称 |
| --add-source= | 将源自此IP或子网的流量导向指定的区域 |
| --remove-source= | 不再将源自此IP或子网的流量导向某个指定区域 |
| --add-interface=<网卡名称> | 将源自该网卡的所有流量都导向某个指定区域 |
| --change-interface=<网卡名称> | 将某个网卡与区域进行关联 |
| --list-all | 显示当前区域的网卡配置参数、资源、端口以及服务等信息 |
| --list-all-zones | 显示所有区域的网卡配置参数、资源、端口以及服务等信息 |
| --add-service=<服务名> | 设置默认区域允许该服务的流量 |
| --add-port=<端口号/协议> | 设置默认区域允许该端口的流量 |
| --remove-service=<服务名> | 设置默认区域不再允许该服务的流量 |
| --remove-port=<端口号/协议> | 设置默认区域不再允许该端口的流量 |
| --reload | 让“永久生效”的配置规则立即生效，并覆盖当前的配置规则 |
| --panic-on | 开启应急状况模式 |
| --panic-off | 关闭应急状况模式 |
与Linux系统中其他的防火墙策略配置工具一样，使用firewalld配置的防火墙策略默认为运行时（Runtime）模式，又称为当前生效模式，而且随着系统的重启会失效。如果想让配置策略一直存在，就需要使用永久（Permanent）模式了，方法就是在用firewall-cmd命令正常设置防火墙策略时添加--permanent参数，这样配置的防火墙策略就可以永久生效了。但是，永久生效模式有一个“不近人情”的特点，就是使用它设置的策略只有在系统重启之后才能自动生效。如果想让配置的策略立即生效，需要手动执行firewall-cmd --reload命令。
接下来的实验都很简单，但是提醒大家一定要仔细查看刘遄老师使用的是Runtime模式还是Permanent模式。如果不关注这个细节，就算是正确配置了防火墙策略，也可能无法达到预期的效果。