【 摘 要 】 隨著Internet的普及，網(wǎng)絡的安全顯得尤為重要。Linux提供的基于Netfilter/iptables的防火墻，具有通用性和可擴展的特點，實現(xiàn)了一種性價比較高的安全方案，可以有效地阻止惡意攻擊,成為很多網(wǎng)絡管理員的選擇。

【 關鍵詞 】 Netfilter；Iptables；Linux；包過濾；防火墻

TheResearchandPracticeofPacketFilteringFirewallBasedonthePlatformofLinux

Han Yan

(English College of Dalian University LiaoningDalian 116622)

【 Abstract 】 With the popularization of the internet, the security of network is more and more concerned . Netfilter/iptables framework firewall in Lin-ux Kernel that have the characteristic of general availability, extensible, and they implement a liable safety scheme. It can effectively prevent hostility attack, and becomes choices of many administrators of network.

【 Keywords 】 netfilter; iptables; linux; packet-filtering; firewall

0 引言

網(wǎng)絡安全需要解決的主要問題是在使用互聯(lián)網(wǎng)時如何保護單位或私人的內(nèi)部網(wǎng)絡免受外部攻擊。防火墻是指一個能把內(nèi)部計算機網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)隔開的屏障，它由計算機硬件和特殊的軟件有機結合而成，使內(nèi)部計算機網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)之間建立起一個安全的網(wǎng)關，從而保護內(nèi)部計算機網(wǎng)絡免受外部非法用戶的入侵。

1 包過濾防火墻

1.1 實現(xiàn)原理

防火墻一般分為數(shù)據(jù)包過濾型和代理服務器型。考慮到病毒及黑客軟件發(fā)出大量的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包造成網(wǎng)絡主干部分堵塞等因素，一般多可采用包過濾防火墻技術，制定相應的數(shù)據(jù)包過濾規(guī)則，對各種類型的傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)包做過濾。內(nèi)部的網(wǎng)絡需要以防火墻為網(wǎng)關，所有內(nèi)部網(wǎng)絡所發(fā)出的數(shù)據(jù)包都會經(jīng)過此防火墻，所有的數(shù)據(jù)包都需要套用包過濾規(guī)則。通過分析和查看數(shù)據(jù)包的包頭信息，完成丟棄（阻攔）或接受（放行）數(shù)據(jù)包的目的。而外部數(shù)據(jù)包要進入內(nèi)部網(wǎng)絡也需要經(jīng)防火墻做包過濾。

1.2 操作流程

數(shù)據(jù)包過濾是通過對數(shù)據(jù)包的IP頭和TCP或UDP頭的檢查來實現(xiàn)，主要包括：IP源地址；IP目的地址；協(xié)議（TCP包、UDP包和ICMP包）；TCP或UDP包的源端口；TCP或UDP包的目標端口；ICMP消息類型；TCP包頭中的ACK位；數(shù)據(jù)包到達的端口；數(shù)據(jù)包出去的端口。

2 Netfilter/Iptables結構及工作原理

2.1 總體結構

Linux提供的防火墻軟件包內(nèi)置于Linux內(nèi)核中，是一種基于包過濾型的防火墻實現(xiàn)技術。其中心思想是根據(jù)網(wǎng)絡層IP包頭中的源地址、目的地址及包類型等信息來控制包的流向，更徹底的過濾則是檢查包中的源端口、目的端口以及連接狀態(tài)等信息。

Netfilter/Iptables 是與最新的 2.4.x 版本 Linux 內(nèi)核集成的 IP 信息包過濾系統(tǒng)。如果 Linux 系統(tǒng)連接到LAN和或因特網(wǎng)和代理服務器，則該系統(tǒng)有利于在 Linux 系統(tǒng)上更好地控制 IP 信息包過濾和防火墻配置。Netfilter是Linux核心中一個通用架構，用于擴展各種服務的結構化底層服務。它提供一系列的表（Tables），每個表由若干鏈（Chains）組成，而每條鏈中可以由一條或數(shù)條規(guī)則（Rule）組成。它可以和其它模塊（如Iptables模塊和Nat模塊）結合起來實現(xiàn)包過濾功能。Iptables是一個管理內(nèi)核包過濾的工具，可以插入或刪除核心包過濾表格中的規(guī)則。實際上真正來執(zhí)行這些過濾規(guī)則的是Netfilter 。

2.2 數(shù)據(jù)包過濾過程

Netfilter/Iptables IP 信息包過濾系統(tǒng)是一種功能強大的工具，可用于添加、編輯和除去規(guī)則，這些規(guī)則是在做信息包過濾決定時防火墻所遵循和組成的規(guī)則。規(guī)則存儲在專用的信息包過濾表中，而這些表集成在 Linux 內(nèi)核中。在信息包過濾表中，規(guī)則被分組放在所謂的鏈中。

雖然Netfilter/Iptables IP 信息包過濾系統(tǒng)被稱為單個實體，但它實際上由兩個組件 Netfilter 和 Iptables 組成。Netfilter 組件也稱為內(nèi)核空間，是內(nèi)核的一部分，由一些信息包過濾表組成，這些表包含內(nèi)核用來控制信息包過濾處理的規(guī)則集。Iptables 組件是一種工具，也稱為用戶空間，它使插入、修改和除去信息包過濾表中的規(guī)則變得更容易。

3 Netfilter/Iptables防火墻的應用

對于連接到網(wǎng)絡上的 Linux 系統(tǒng)來說，防火墻是必不可少的防御機制，它只允許合法的網(wǎng)絡流量進出系統(tǒng)，而禁止其它任何網(wǎng)絡流量。為了確定網(wǎng)絡流量是否合法，防火墻依靠它所包含的由網(wǎng)絡或系統(tǒng)管理員預定義的一組規(guī)則，這些規(guī)則告訴防火墻某個流量是否合法以及對于來自某個源、至某個目的地或具有某種協(xié)議類型的網(wǎng)絡流量要做些什么。

下面是在Linux平臺下，使用Netfilter/Iptables建立的一些典型包過濾防火墻的應用。

（1）內(nèi)容過濾，對數(shù)據(jù)包中含有“騰訊”、“色情”、“廣告”等字段內(nèi)容的所有網(wǎng)站進行屏蔽。

iptables -I FORWARD -m string --string "騰訊" -j DROP

iptables -I FORWARD -s 192.168.1.1 -m string --string "qq.com" -j DROP

iptables -I FORWARD -d 192.168.1.0/24 -m string --string "寬頻影院" -j DROP

iptables -I FORWARD -s 192.168.1.0/24 -m string --string "色情" -j DROP

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

（2）并發(fā)連接，只允許每個IP同時使用5個80端口轉(zhuǎn)發(fā)，超過的丟棄。主要可以限制內(nèi)網(wǎng)用戶的網(wǎng)絡使用，對服務器而言則可以限制每個IP發(fā)起的連接數(shù)。

iptables -I FORWARD -p tcp --syn --dport 80 -m connlimit --connlimit-above 5 -j DROP

（3）IP范圍限制，允許地址范圍為192.168.1.1- 192.168.1.200的數(shù)據(jù)包通過。

iptables -A FORWARD -m iprange --src-range 192.168.1.1-192.168.1.200 -j ACCEPT

（4）封殺BT類的P2P軟件，限制網(wǎng)絡用戶使用BT軟件占用大量網(wǎng)絡帶寬下載網(wǎng)絡資源。

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

（5）速度匹配擴展，指定單位時間內(nèi)允許通過的數(shù)據(jù)包數(shù)量，限制每小時通過100個數(shù)據(jù)包。

iptables –A INPUT –m limit –limit 100/hour

（6）WWW服務，設置Etho允許目的為內(nèi)部網(wǎng)WWW服務的數(shù)據(jù)包。

iptables -A FORWARD -p tcp –d $WWW-SERVER –dport www –I etho –j ACCEPT

（7）ICMP包過濾，防止黑客使用ICMP進行攻擊，對來自任何地方的ICMP包進行限制，允許每秒通過一個包，觸發(fā)條件是10個包。

iptables -A FORWARD -p imcp -m limit –limit 1/s –limit-burst 10 –j ACCEPT

（8）防火墻策略，設置防火墻FORWARD鏈的策略為DROP

iptables –P FORWARD DROP

4 結束語

基于Netfilter/Iptables的Linux包過濾防火墻的應用，通過制定有效的防火墻規(guī)則，不僅可以保護內(nèi)部網(wǎng)絡用戶的安全，確保用戶能夠正常使用內(nèi)部網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)資源，同時也為核心網(wǎng)絡管理人員提供一個學習和提高的機會。

參考文獻

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[4] http://www.xxlinux.com/linux/article/network/security/20061025/5378.html.

作者簡介：

韓嚴（1973-），男，實驗師；研究方向：多媒體教學、網(wǎng)絡技術。