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linux中防火墙

ChenSino原创大约 13 分钟

集中常用的防火墙配置工具

1. netfilter
    集成在linux内核中
2. iptables
    比较底层的,基于 Netfilter 

3. ufw
    基于iptables

4. gufw 
    基于ufw的图形化客户端
5. firewalld
    底层也生成一个iptables表

关系图

20230804165315

总结:

  1. netfilter是集成的linux内核的控制网络数据包的
  2. iptables是提供给用户来操作linux内核,通过控制netfilter实现数据包管理,有点类似我们可以用shell来控制内核
  3. ufw和firewalld是基于iptables的,简化了iptables的操作,因为直接操作iptables太复杂了
  4. gufw是基于ufw的一个图形化管理工具,在ufw上更简化了操作

chatgpt中的回答

# iptables底层原理?

iptables 是 Linux 系统上用于设置和管理防火墙规则的工具。它基于 Netfilter 框架,通过处理网络数据包来实现数据包过滤、网络地址转换(NAT)、端口转发等功能。下面是 iptables 的底层原理:

Netfilter 框架:Netfilter 是 Linux 内核中的一个网络数据包过滤框架,它允许在数据包通过网络协议栈时拦截、修改或丢弃这些数据包。Netfilter 使用钩子函数(hook function)机制,在数据包经过特定的处理点时触发执行用户定义的操作。

表(Table):iptables 使用表来组织和管理规则。一个表是一种特定类型的规则集合,每个表都有不同的目的和功能。常见的表包括 filter 表(默认表,用于过滤数据包)、nat 表(用于地址转换)和 mangle 表(用于修改数据包头部信息)等。

链(Chain):表由一系列链组成,每个链包含一组规则。链定义了数据包的流动路径,并确定了在某个处理点上执行的操作。常见的链包括 INPUT(接收进入系统的数据包)、FORWARD(转发数据包)和OUTPUT(发送离开系统的数据包)等。

规则(Rule):规则是 iptables 最基本的单位,用于定义针对数据包的操作。每个规则包含一个匹配条件和一个动作,当数据包与匹配条件相符时,将执行指定的动作。匹配条件可以基于源/目标 IP 地址、端口、协议等各种属性。

表的优先级:iptables 规则按照表和链的顺序逐一匹配。一旦找到匹配的规则,将执行该规则指定的动作并结束处理流程。如果没有匹配的规则,将根据默认策略(默认允许或默认拒绝)来处理数据包。

动作:规则可以指定多种动作,如 ACCEPT(接受数据包)、DROP(丢弃数据包)、REJECT(拒绝数据包并发送响应)等。动作还可以包括跳转到其他链,以实现复杂的规则组合和处理流程。

状态跟踪:iptables 可以通过状态跟踪功能追踪网络连接的状态。它能够自动识别已建立的连接,并允许相关的数据包通过防火墙。

总体而言,iptables 是基于 Netfilter 框架的工具,通过使用表、链和规则来设置和管理防火墙规则。它利用钩子函数机制在数据包经过特定处理点时触发执行操作。iptables 的底层原理包括对数据包进行匹配、执行动作,并使用状态跟踪来管理网络连接的状态。

# ufw 原理?
UFW(Uncomplicated Firewall)是一个简化了 iptables 的前端工具,用于设置和管理防火墙规则。它在底层仍然使用 iptables,因此其原理与 iptables 类似。

下面是 UFW 的一般工作原理:

简化的命令接口:UFW 提供了一个更简单的命令行接口,用于配置和管理防火墙规则。它抽象出了许多 iptables 复杂的命令和选项,提供了简单易用的命令来管理规则。

配置文件:UFW 使用一个配置文件来存储规则。默认情况下,该文件位于 /etc/ufw 目录下,名为 ufw.conf。管理员可以通过编辑该配置文件来定义自定义的规则,以及指定默认的防火墙策略。

默认规则:UFW 具有默认的规则集,包括允许、拒绝和限制等。这些默认规则可以在配置文件中进行设置,并在没有匹配到其他规则时生效。管理员可以根据需要修改默认规则。

应用规则:管理员可以使用 UFW 提供的命令来创建、删除或修改规则。这些命令会将规则添加到底层的 iptables 中,或从 iptables 中删除规则。UFW 提供了一些简单易记的命令,如 ufw allow、ufw deny、ufw limit 等。

规则顺序和优先级:UFW 中的规则是按照其在配置文件中的顺序依次应用的。因此,规则的顺序非常重要。当数据包到达时,它们会按照规则的顺序进行匹配,直到找到第一个匹配的规则。因此,更具体的规则和需要更高优先级的规则应该放在前面。

系统状态:UFW 还考虑了系统的状态,如默认规则是否适用于入站和出站流量、网络接口是否启用等。根据这些条件,UFW 可以自动调整规则,以确保防火墙策略符合系统的实际需求。

总体而言,UFW 是一个简化了 iptables 的工具,通过提供简单易用的命令和配置文件来管理防火墙规则。它使用底层的 iptables 来实际处理网络数据包的过滤和控制,但隐藏了复杂的 iptables 命令和选项,使得管理员可以更轻松地配置和管理防火墙。

# firewalld原理?
Firewalld 是一个动态防火墙管理器,用于配置和管理网络防火墙规则。它是为了替代 iptables 且更加灵活而开发的。下面是 Firewalld 的一般工作原理:

基于 "zones" 和 "services":Firewalld 使用"zones"和"services"的概念来管理规则。每个网络接口都可以分配给一个特定的 zone,而每个服务都可以分配给一个或多个 zone。Zone 定义了一组预定义规则,以及允许或拒绝特定服务的访问。

动态更新规则:Firewalld 具有动态更新规则的能力,这意味着在运行时可以添加、删除或修改规则,而无需重新加载整个防火墙配置。这样可以实现实时更新防火墙策略,而不会中断网络连接。

自动追踪连接状态:Firewalld 可以自动追踪网络连接的状态。它使用 NetworkManager 或直接监控网络接口来识别新的连接,并将其分类为已建立(established)、相关(related)或新的(new)连接。这样可以根据连接状态应用适当的规则。

rich rules:除了基本的端口和地址规则外,Firewalld 还支持 "rich rules",这是一种更复杂和灵活的规则语法。使用 rich rules,可以根据协议、源和目标地址、端口范围等更精细地定义规则。

D-Bus 接口:Firewalld 提供了一个 D-Bus 接口,允许其他应用程序通过该接口与防火墙交互。这样可以实现与其他系统组件的集成,并使用 Firewalld 的功能进行安全策略管理。

命令行工具和图形界面:Firewalld 提供了命令行工具(firewall-cmd)和图形界面(firewall-config),用于配置和管理防火墙规则。可以使用这些工具来添加、删除和修改规则,管理 zone 和服务,查看和监控防火墙状态。

总体而言,Firewalld 是一个动态的防火墙管理器,基于 zones 和 services 的概念来管理规则。它支持动态更新规则、自动追踪连接状态,并提供了丰富的规则语法和 D-Bus 接口。通过命令行工具和图形界面,管理员可以方便地配置和管理防火墙策略。
# ufw iptables的关系?

UFW(Uncomplicated Firewall)是一个基于 iptables 的前端工具,用于简化 iptables 的配置和管理。它提供了一个用户友好的接口,使得非专业用户可以更轻松地设置和管理防火墙规则。下面是 UFW 和 iptables 之间的关系:

UFW 使用 iptables:UFW 在底层使用 iptables 工具集来实际处理网络数据包的过滤和控制。它利用 iptables 提供的功能来创建、删除和修改防火墙规则,以及进行网络地址转换(NAT)和端口转发等操作。

简化的配置:UFW 提供了一种更简化的方式来配置和管理防火墙规则。它抽象了 iptables 复杂的语法和选项,并提供了易于理解和使用的命令行接口。用户只需要使用简单的命令就可以设置规则,而不必直接操作 iptables 的命令和参数。

预定义的应用程序配置:UFW 还提供了对常见应用程序(如 SSH、HTTP、HTTPS)的预定义配置,使用户可以轻松地允许或拒绝与这些应用程序相关的网络流量。这样,用户无需了解具体的端口和协议,只需使用简单的命令设置规则。

状态管理:UFW 具有状态管理功能,可以跟踪网络连接的状态。它可以识别已建立的连接并允许相关的数据包通过防火墙。这样,用户无需手动配置复杂的规则来允许返回流量。

总结来说,UFW 是基于 iptables 的前端工具,旨在简化 iptables 的配置和管理。它使用 iptables 来实际处理网络数据包,并提供了更简单的接口和命令行工具来设置和管理防火墙规则。UFW 还提供了预定义的应用程序配置和状态管理功能,使用户可以更轻松地保护系统。

# firewalld和iptables关系?

Firewalld 和 iptables 是 Linux 系统上用于配置和管理防火墙的两个工具,它们之间存在以下关系:

Firewalld 是更高级的管理工具:Firewalld 是 Red Hat 系统中默认使用的防火墙管理工具,它提供了一个动态管理防火墙规则的接口。相比之下,iptables 是传统的静态防火墙规则管理工具。

Firewalld 使用 iptables:Firewalld 在底层使用 iptables 工具集来实际处理网络数据包的过滤和控制。它利用 iptables 提供的功能来创建、删除和修改防火墙规则,以及进行网络地址转换(NAT)和端口转发等操作。

高级功能和灵活性:Firewalld 提供了一些高级功能,如动态更新规则、支持网络区域的概念、服务和应用程序的定义等。它还支持直接对连接进行控制,而不仅仅是基于单个数据包的过滤。这些功能使得 Firewalld 更加灵活和适应复杂的网络环境。

兼容性:Firewalld 是在 iptables 之上构建的,因此它与 iptables 规则兼容。这意味着可以在 Firewalld 中使用 iptables 的规则,也可以将已经存在的 iptables 规则迁移到 Firewalld 中。

总结起来,Firewalld 是一个更高级和动态的防火墙管理工具,它在底层使用 iptables 工具集来实际处理网络数据包。Firewalld 提供了一些高级功能和灵活性,以满足复杂的网络环境需求,并与 iptables 规则兼容。

# 是否所有的防火墙软件都需要用到iptables?
不是所有的防火墙软件都需要使用 iptables。iptables 是 Linux 操作系统上一个功能强大的防火墙工具,它提供了对网络数据包进行过滤和控制的能力。一些防火墙软件使用 iptables 作为底层技术来实现防火墙功能,例如 Firewalld、UFW 等。

然而,也有其他防火墙软件不依赖于 iptables。例如,nftables 是一个新一代的 Linux 内核防火墙框架,它取代了传统的 iptables/iptables6 工具集。一些防火墙软件可能使用 nftables 作为底层技术,而不是 iptables。

此外,还有一些商业防火墙软件、硬件防火墙等,并不直接使用 iptables 或 nftables,而是采用自己独立开发的防火墙引擎来实现网络安全功能。

因此,并非所有的防火墙软件都需要使用 iptables,这取决于具体的防火墙实现和技术选型。不同的防火墙软件可能选择不同的底层技术来实现其功能。

# firewalld到底是基于iptables还是nftables?
Firewalld 是基于 nftables 技术的防火墙管理工具。从 Firewalld 0.6.0 版本开始,默认使用 nftables 作为底层防火墙规则引擎,而不再使用传统的 iptables。这意味着 Firewalld 在处理网络数据包过滤和控制时使用的是 nftables。

Firewalld 使用 nftables 提供的更强大和灵活的规则语言来配置和管理防火墙规则。它支持动态更新规则、定义网络区域、服务和应用程序,以及进行网络地址转换(NAT)、端口转发等操作。

需要注意的是,Firewalld 中仍然可以通过与 iptables 兼容的方式配置规则。它提供了一个兼容层,允许使用 iptables 规则语法在 nftables 上运行,以便逐步过渡到 nftables,并保留使用 iptables 的规则配置。这种兼容层在后台将 iptables 规则转换为 nftables 规则。

总结起来,Firewalld 是基于 nftables 技术的防火墙管理工具,在默认情况下使用 nftables 作为底层防火墙规则引擎。但它仍然兼容 iptables 规则,并提供了过渡和转换机制。
# ufw能否使用nftables
是的,从 UFW (Uncomplicated Firewall) 版本 0.35 开始,它开始支持 nftables 作为底层技术来实现防火墙功能。在之前的版本中,UFW 使用的是 iptables。

通过在 UFW 的配置文件中设置 IPV6=yes 和 IPT_BACKEND=nftables,可以启用 nftables 支持。这样,UFW 将使用 nftables 来管理 IPv6 规则,而不再使用 iptables。

结论

  1. 如果想用界面操作,直接选择gufw,另外firewall也提供有界面
  2. 命令行操作可以使用ufw,或者wirewall,二选一就行了,他俩都是可以操作iptables或者nftables,具体使用哪个要自行配置
  3. 如果你是大神,或者你的要求比较高,那么直接使用iptables或者nftables

参考

iptables详解open in new window

ufwopen in new window