Linux安全 | 防火墙工具 iptables 详解
iptables 是 Linux 系统中功能强大的内核级防火墙工具，通过配置规则实现对网络数据包的过滤、转发和地址转换等操作，是保障 Linux 服务器网络安全的核心组件之一。
本指南将从基础概念、核心架构、语法规则到实际操作进行系统性讲解。
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一、iptables 基础概念
在学习 iptables 之前，需先理解防火墙的分类及操作系统的内核 / 用户空间概念，这是掌握 iptables 工作原理的基础。
1. 防火墙分类
（1）按逻辑功能分类
| 分类 | 说明 |
|---|---|
| 主机防火墙 | 针对单个主机进行防护，仅保护安装防火墙的主机本身，如 Linux 本机的 iptables。 |
| 网络防火墙 | 部署在网络边缘或入口（如网关、路由器），保护整个局域网，如企业出口的硬件防火墙。 |
（2）按物理形态分类
| 分类 | 说明 |
|---|---|
| 硬件防火墙 | 在硬件级别实现防火墙功能，性能强、稳定性高，通常用于企业级场景（如华为、思科硬件防火墙）。 |
| 软件防火墙 | 基于通用硬件平台（如 x86 服务器），通过应用软件实现防火墙逻辑，iptables 即典型的软件防火墙。 |
2. 内核空间与用户空间
Linux 操作系统将内存划分为两个核心区域，iptables 的工作依赖于这两个区域的协作：
- 内核空间（内核态）
操作系统内核占据的内存区域，拥有最高权限，负责硬件管理、内存调度和网络数据包处理。iptables 的核心规则引擎运行在此区域，直接处理数据包。
- 用户空间（用户态）
普通用户进程所在的内存区域，权限受限。用户通过
iptables命令（运行在用户态）配置规则，规则最终会被加载到内核空间生效。
二、iptables 核心架构：四表五链
iptables 的核心是 “表（Table）” 和 “链（Chain）” 的组合，表决定功能，链决定数据包流经的位置，规则则配置在 “链” 上实现具体逻辑。
1. 四表：定义功能维度
表是规则的集合，不同表对应不同的网络功能，内核通过加载不同模块实现表的功能。
| 表（Table） | 核心功能 | 依赖内核模块 |
|---|---|---|
| filter 表 | 最常用表，负责数据包过滤（允许 / 拒绝数据包通过），是防火墙的核心功能。 | iptable_filter |
| nat 表 | 实现网络地址转换（如 SNAT 源地址转换、DNAT 目标地址转换），用于局域网访问互联网或端口转发。 | iptable_nat |
| mangle 表 | 拆解数据包，修改数据包的 TOS（服务类型）、TTL（生存时间）等字段，用于流量整形或标记。 | iptable_mangle |
| raw 表 | 关闭 nat 表启用的连接追踪机制，用于处理不需要追踪的数据包（如高并发服务），优先级最高。 | iptable_raw |
2. 五链：定义数据包流经路径
链是内核中预设的数据包处理节点，数据包从进入主机到离开主机会依次经过不同的链，规则按顺序在链上执行。
| 链（Chain） | 流经时机 | 关联的表（优先级从高到低） |
|---|---|---|
| PREROUTING | 数据包进入主机后、路由判断前（如 DNAT 需在此链处理，修改目标地址后再路由）。 | raw 表 → mangle 表 → nat 表 |
| INPUT | 数据包经过路由判断后，目标是本机（如访问本机的 80 端口），用于主机本地防护。 | mangle 表 → filter 表 |
| FORWARD | 数据包经过路由判断后，需转发到其他主机（如本机作为网关时），用于转发过滤。 | mangle 表 → filter 表 |
| OUTPUT | 本机主动发送的数据包（如本机访问外部网站），在路由判断前处理。 | raw 表 → mangle 表 → nat 表 → filter 表 |
| POSTROUTING | 数据包转发或发送前、离开主机前（如 SNAT 需在此链处理，修改源地址后再发送）。 | mangle 表 → nat 表 |
3. 表与链的关联及优先级
（1）表 - 链关联关系
| 表（Table） | 包含的链（Chain） |
|---|---|
| raw 表 | PREROUTING、OUTPUT |
| mangle 表 | PREROUTING、INPUT、FORWARD、OUTPUT、POSTROUTING |
| nat 表 | PREROUTING、OUTPUT、POSTROUTING |
| filter 表 | INPUT、FORWARD、OUTPUT |
（2）表的优先级（从高到低）
raw 表 → mangle 表 → nat 表 → filter 表即数据包会先经过高优先级表的链，再进入低优先级表的链，例如：外部数据包进入主机时，先经过 raw 表的 PREROUTING 链，再到 mangle 表的 PREROUTING 链，最后到 nat 表的 PREROUTING 链。
三、iptables 基本语法
iptables 命令的核心格式为 “指定表→指定链→匹配条件→执行动作”，需熟练掌握常用参数、动作和操作命令。
1. 核心处理动作（-j 选项指定）
动作决定数据包匹配规则后的处理方式，常用动作如下：
| 动作（Target） | 含义 |
|---|---|
| ACCEPT | 允许数据包通过，继续向下一个链或表传递。 |
| DROP | 直接丢弃数据包，不向客户端返回任何响应（客户端会等待超时）。 |
| REJECT | 拒绝数据包通过，向客户端返回 “拒绝响应”（如 ICMP 不可达），客户端会立即知道被拒绝。 |
| SNAT | 源地址转换，修改数据包的源 IP（如局域网主机通过网关访问互联网时，将私有 IP 改为公网 IP）。 |
| DNAT | 目标地址转换，修改数据包的目标 IP（如端口转发时，将访问网关的 IP 改为内网服务器 IP）。 |
| REDIRECT | 端口重定向，将数据包的目标端口修改为本机的其他端口（如将 8080 端口转发到 80 端口）。 |
2. 常用操作命令
操作命令用于对链中的规则进行增、删、改、清等操作：
| 操作命令 | 英文全称 | 说明 |
|---|---|---|
| -A | Append | 在指定链的尾部添加一条新规则（新规则最后执行）。 |
| -D | Delete | 删除链中匹配的规则（可按规则序号或匹配条件删除）。 |
| -R | Replace | 替换链中指定序号的规则（修改已有规则）。 |
| -I | Insert | 在指定链的首部或指定位置插入一条新规则（新规则优先执行）。 |
| -F | Flush | 清空指定表或所有表的所有链规则（需谨慎使用，避免误删所有防护规则）。 |
| -P | Policy | 设置指定链的默认策略（当数据包不匹配任何规则时，按默认策略处理，可选 ACCEPT/DROP）。 |
3. 常见匹配参数
匹配参数用于定义 “哪些数据包会被规则处理”，常用参数如下：
| 匹配参数 | 说明 |
|---|---|
| -s 源 IP / 网段 | 指定数据包的源地址（如 |
| -d 目标 IP / 网段 | 指定数据包的目标地址（用法同 |
| -p 协议 | 指定数据包的协议类型（如 |
| --dport 端口 | 指定数据包的目标端口（仅用于 TCP/UDP 协议，如 |
| --sport 端口 | 指定数据包的源端口（用法同 |
| -i 网卡 | 指定数据包的流入网卡（如 |
| -o 网卡 | 指定数据包的流出网卡（用法同 |
四、iptables 实战操作
以下操作基于 Linux 系统（如 CentOS、Ubuntu），所有命令需以 root 用户执行（或加 sudo）。
1. 增加规则（-A/-I）
（1）在 INPUT 链尾部添加规则：允许 192.168.150.10 访问本机的 22 端口（SSH）
bash
# -t filter：使用 filter 表（默认表，可省略）；-A INPUT：在 INPUT 链尾部添加；-p tcp：匹配 TCP 协议；--dport 22：目标端口 22；-j ACCEPT：允许通过
iptables -t filter -A INPUT -p tcp --dport 22 -s 192.168.150.10 -j ACCEPT
（2）在 INPUT 链首部插入规则：拒绝所有来自 192.168.150.15 的数据包
bash
# -I INPUT：在 INPUT 链首部插入（优先执行）；-s 192.168.150.15：源地址为 192.168.150.15；-j DROP：丢弃数据包
iptables -I INPUT -s 192.168.150.15 -j DROP
（3）在 INPUT 链指定位置插入规则：在第 2 条规则位置插入 “允许 192.168.150.16 访问本机 80 端口（HTTP）”
bash
iptables -I INPUT 2 -p tcp --dport 80 -s 192.168.150.16 -j ACCEPT
2. 查看规则（iptables -L）
查看当前 iptables 规则（加 -n 以 IP 形式显示，避免解析域名；加 --line-numbers 显示规则序号）：
bash
iptables -L INPUT -n --line-numbers
输出示例：
plaintext
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 DROP all -- 192.168.150.15 0.0.0.0/0
2 ACCEPT tcp -- 192.168.150.16 0.0.0.0/0 tcp dpt:80
3 ACCEPT tcp -- 192.168.150.10 0.0.0.0/0 tcp dpt:22
3. 删除规则（-D）
（1）按规则序号删除：删除 INPUT 链的第 1 条规则
bash
iptables -D INPUT 1
（2）按匹配条件删除：删除 INPUT 链中 “拒绝 192.168.150.15” 的规则
bash
iptables -D INPUT -s 192.168.150.15 -j DROP
4. 修改规则（-R）
将 INPUT 链第 2 条规则修改为 “允许 192.168.150.17 访问 80 端口”：
bash
iptables -R INPUT 2 -p tcp --dport 80 -s 192.168.150.17 -j ACCEPT
5. 清空规则与设置默认策略
（1）清空所有表的规则（谨慎使用！）
bash
iptables -F
（2）设置 INPUT 链默认策略为 “拒绝所有数据包”（仅允许匹配规则的数据包通过）
bash
# -P：设置默认策略；INPUT 链默认策略为 DROP
iptables -P INPUT DROP
注意：设置默认策略为 DROP 前，需先确保已添加 “允许 SSH 端口（22）” 的规则，否则会导致远程连接断开！
五、iptables 进阶用法
除基础匹配外，iptables 支持通过扩展模块实现更灵活的匹配逻辑，以下介绍常用扩展模块。
1. iprange 模块：匹配连续 IP 范围
通过 iprange 模块可匹配 “一段连续的 IP 地址”，而非单个 IP 或网段。参数：
--src-range 起始IP-结束IP：匹配源 IP 范围--dst-range 起始IP-结束IP：匹配目标 IP 范围-m iprange：声明使用 iprange 模块
示例：拒绝 192.168.150.15 到 192.168.150.25 的所有 IP 访问本机：
bash
iptables -I INPUT -m iprange --src-range 192.168.150.15-192.168.150.25 -j DROP
2. string 模块：匹配数据包中的字符串
通过 string 模块可检测数据包中是否包含指定字符串，常用于过滤特定内容（如敏感信息）。参数：
--algo 算法：必选参数，指定字符串匹配算法（bm或kmp，bm效率更高）--string "目标字符串"：指定要匹配的字符串-m string：声明使用 string 模块
示例：拒绝包含 “bit” 字符串的数据包进入本机：
bash
iptables -I INPUT -m string --algo bm --string "bit" -j DROP
3. 端口转发（nat 表 + SNAT/DNAT）
端口转发是 iptables 的核心功能之一，需通过 nat 表实现，且需先开启内核转发功能。
（1）开启内核 IP 转发（临时生效，重启后失效）
bash
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
永久生效：编辑 /etc/sysctl.conf，添加或修改以下配置，然后执行 sysctl -p 生效：
bash
net.ipv4.ip_forward = 1
（2）实例 1：本机 8080 端口转发到内网服务器（192.168.150.15:8088）
假设本机 IP 为 192.168.150.16，需实现 “外部访问 192.168.150.16:8080 → 转发到 192.168.150.15:8088”：
bash