3.1. 概述
当数据包到达防火墙时,如果MAC地址符合,就会由内核里相应的驱动程序接收,然后会经过一系列操作,从而决定是发送给本地的程序,还是转发给其他机子,还是其他的什么。
我们先来看一个以本地为目的的数据包,它要经过以下步骤才能到达要接收它的程序:
下文中有个词mangle,我实在没想到什么合适的词来表达这个意思,只因为我的英语太差!我只能把我理解的写出来。这个词表达的意思是,会对数据包的一些传输特性进行修改,在mangle表中允许的操作是 TOS、TTL、MARK。也就是说,今后只要我们见到这个词能理解它的作用就行了。
Table 3-1. 以本地为目标(就是我们自己的机子了)的包
Step(步骤) Table(表) Chain(链) Comment(注释)
1 在线路上传输(比如,Internet)
2 进入接口 (比如, eth0)
3 mangle PREROUTING 这个链用来mangle数据包,比如改变TOS等
4 nat PREROUTING 这个链主要用来做DNAT。不要在这个链做过虑操作,因为某些情况下包会溜过去。
5 路由判断,比如,包是发往本地的,还是要转发的。
6 mangle INPUT 在路由之后,被送往本地程序之前,mangle数据包。
7 filter INPUT 所有以本地为目的的包都要经过这个链,不管它们从哪儿来,对这些包的过滤条件就设在这里。
8 到达本地程序了(比如,服务程序或客户程序)
注意,相比以前(译者注:就是指ipchain)现在数据包是由INPUT链过,而不是FORWARD链。这样更符合逻辑。刚看上去可能不太好理解,但仔细想想就会恍然大悟的。
现在我们来看看源地址是本地器的包要经过哪些步骤:
Table 3-2. 以本地为源的包
Step Table Chain Comment
1 本地程序(比如,服务程序或客户程序)
2 路由判断,要使用源地址,外出接口,还有其他一些信息。
3 mangle OUTPUT 在这儿可以mangle包。建议不要在这儿做过滤,可能有副作用哦。
4 nat OUTPUT 这个链对从防火墙本身发出的包进行DNAT操作。
5 filter OUTPUT 对本地发出的包过滤。
6 mangle POSTROUTING 这条链主要在包DNAT之后(译者注:作者把这一次DNAT称作实际的路由,虽然在前面有一次路由。对于本地的包,一旦它被生成,就必须经过路由代码的处理,但这个包具体到哪儿去,要由NAT代码处理之后才能确定。所以把这称作实际的路由。),离开本地之前,对包 mangle。有两种包会经过这里,防火墙所在机子本身产生的包,还有被转发的包。
7 nat POSTROUTING 在这里做SNAT。但不要在这里做过滤,因为有副作用,而且有些包是会溜过去的,即使你用了DROP策略。
8 离开接口(比如: eth0)
9 在线路上传输(比如,Internet)
在这个例子中,我们假设一个包的目的是另一个网络中的一台机子。让我们来看看这个包的旅程:
Table 3-3. 被转发的包
Step Table Chain Comment
1 在线路上传输(比如,Internet)
2 进入接口(比如, eth0)
3 mangle PREROUTING mangle数据包,,比如改变TOS等。
4 nat PREROUTING 这个链主要用来做DNAT。不要在这个链做过虑操作,因为某些情况下包会溜过去。稍后会做SNAT。
5 路由判断,比如,包是发往本地的,还是要转发的。
6 mangle FORWARD 包继续被发送至mangle表的FORWARD链,这是非常特殊的情况才会用到的。在这里,包被mangle(还记得mangle的意思吗)。这次 mangle发生在最初的路由判断之后,在最后一次更改包的目的之前(译者注:就是下面的FORWARD链所做的,因其过滤功能,可能会改变一些包的目的地,如丢弃包)。
7 filter FORWARD 包继续被发送至这条FORWARD链。只有需要转发的包才会走到这里,并且针对这些包的所有过滤也在这里进行。注意,所有要转发的包都要经过这里,不管是外网到内网的还是内网到外网的。在你自己书写规则时,要考虑到这一点。
8 mangle POSTROUTING 这个链也是针对一些特殊类型的包(译者注:参考第6步,我们可以发现,在转发包时,mangle表的两个链都用在特殊的应用上)。这一步mangle是在所有更改包的目的地址的操作完成之后做的,但这时包还在本地上。
9 nat POSTROUTING 这个链就是用来做SNAT的,当然也包括Masquerade(伪装)。但不要在这儿做过滤,因为某些包即使不满足条件也会通过。
10 离开接口(比如: eth0)
11 又在线路上传输了(比如,LAN)
就如你所见的,包要经历很多步骤,而且它们可以被阻拦在任何一条链上,或者是任何有问题的地方。我们的主要兴趣是iptables的概貌。注意,对不同的接口,是没有什么特殊的链和表的。所有要经防火墙/ 路由器转发的包都要经过FORWARD链。
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Caution
在上面的情况里,不要在INPUT链上做过滤。INPUT是专门用来操作那些以我们的机子为目的地址的包的,它们不会被路由到其它地方的。
现在,我们来看看在以上三种情况下,用到了哪些不同的链。图示如下:
要弄清楚上面的图,可以这样考虑。在第一个路由判断处,不是发往本地的包,我们会发送它穿过 FORWARD链。若包的目的地是本地监听的IP地址,我们就会发送这个包穿过INPUT链,最后到达本地。
值得注意的是,在做NAT的过程中,发往本机的包的目的地址可能会在PREROUTING链里被改变。这个操作发生在第一次路由之前,所以在地址被改变之后,才能对包进行路由。注意,所有的包都会经过上图中的某一条路径。如果你把一个包DNAT回它原来的网络,这个包会继续走完相应路径上剩下的链,直到它被发送回原来的网络。
Tip
想要更多的信息,可以看看rc.test-iptables.txt ,这个脚本包括了一些规则,它们会向你展示包是怎样通过各个表和链的。
3.2. mangle 表
这个表主要用来mangle包,你可以使用mangle匹配来改变包的TOS等特性。
Caution
强烈建议你不要在这个表里做任何过滤,不管是DANT,SNAT或者Masquerade。
以下是mangle表中仅有的几种操作:
*
TOS
*
TTL
*
MARK
TOS操作用来设置或改变数据包的服务类型域。这常用来设置网络上的数据包如何被路由等策略。注意这个操作并不完善,有时得不所愿。它在 Internet上还不能使用,而且很多路由器不会注意到这个域值。换句话说,不要设置发往Internet的包,除非你打算依靠TOS来路由,比如用 iproute2。
TTL操作用来改变数据包的生存时间域,我们可以让所有数据包只有一个特殊的TTL。它的存在有一个很好的理由,那就是我们可以欺骗一些ISP。为什么要欺骗他们呢?因为他们不愿意让我们共享一个连接。那些ISP会查找一台单独的计算机是否使用不同的TTL,并且以此作为判断连接是否被共享的标志。
MARK用来给包设置特殊的标记。iproute2能识别这些标记,并根据不同的标记(或没有标记)决定不同的路由。用这些标记我们可以做带宽限制和基于请求的分类。
3.3. nat 表
此表仅用于NAT,也就是转换包的源或目标地址。注意,就象我们前面说过的,只有流的第一个包会被这个链匹配,其后的包会自动被做相同的处理。实际的操作分为以下几类:
*
DNAT
*
SNAT
*
MASQUERADE
DNAT操作主要用在这样一种情况,你有一个合法的IP地址,要把对防火墙的访问重定向到其他的机子上(比如DMZ)。也就是说,我们改变的是目的地址,以使包能重路由到某台主机。
SNAT改变包的源地址,这在极大程度上可以隐藏你的本地网络或者DMZ等。一个很好的例子是我们知道防火墙的外部地址,但必须用这个地址替换本地网络地址。有了这个操作,防火墙就能自动地对包做SNAT和De-SNAT(就是反向的SNAT),以使LAN能连接到Internet。如果使用类似 192.168.0.0/24这样的地址,是不会从Internet得到任何回应的。因为IANA定义这些网络(还有其他的)为私有的,只能用于LAN内部。
MASQUERADE的作用和MASQUERADE完全一样,只是计算机的负荷稍微多一点。因为对每个匹配的包,MASQUERADE都要查找可用的IP地址,而不象SNAT用的IP地址是配置好的。当然,这也有好处,就是我们可以使用通过PPP、 PPPOE、SLIP等拨号得到的地址,这些地址可是由ISP的DHCP随机分配的。
3.4. Filter 表
filter 表用来过滤数据包,我们可以在任何时候匹配包并过滤它们。我们就是在这里根据包的内容对包做DROP或ACCEPT的。当然,我们也可以预先在其他地方做些过滤,但是这个表才是设计用来过滤的。几乎所有的target都可以在这儿使用。大量具体的介绍在后面,现在你只要知道过滤工作主要是在这儿完成的就行了。
Chapter 4. 状态机制
本章将详细介绍状态机制。通读本章,你会对状态机制是如何工作的有一个全面的了解。我们用一些例子来进行说明状态机制。实践出真知嘛。
4.1. 概述
状态机制是iptables中特殊的一部分,其实它不应该叫状态机制,因为它只是一种连接跟踪机制。但是,很多人都认可状态机制这个名字。文中我也或多或或少地用这个名字来表示和连接跟踪相同的意思。这不应该引起什么混乱的。连接跟踪可以让Netfilter知道某个特定连接的状态。运行连接跟踪的防火墙称作带有状态机制的防火墙,以下简称为
(出处:http://www.sheup.com)
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