Iptables Tutorial 1.1.19

Посвящения

Прежде всего, я хотел бы посвятить данный документ моей замечательной подруге Нинель (Ninel). Она поддерживает меня больше, чем я когда-либо смогу поддержать ее.

Во-вторых – всем разработчикам Linux сделавшим эту замечательную операционную систему, за их невероятно напряженный труд.

Об авторе

Я человек, который имеет на своем попечении достаточно много стареньких компьютеров, объединенных мною в локальную сеть с выходом в Интернет, и обеспечивающий их безопасность. И в этом отношении переход от ipchains к iptables является оправданным. Ранее для повышения безопасности своей сети, вы могли отсекать все пакеты, закрывая определенные порты, однако это порождало проблемы с пассивным FTP (passive FTP) или исходящим DCC в IRC (outgoing DCC in IRC), для которых порты на сервере назначаются динамически и потом сообщаются клиенту для выполнения соединения. В самом начале я столкнулся с некоторыми 'болезнями', перекочевавшими из ipchains, и считал код iptables не совсем готовым к окончательному выпуску. Сегодня же я мог бы порекомендовать всем, кто использует в своей работе ipchains и ipfwadm 'пересесть' на iptables!

Как читать этот документ

Этот документ написан, так чтобы облегчить читателям понимание замечательного мира iptables. Здесь вы не найдете информации об ошибках в iptables или в netfilter. Если вы столкнетесь с ними, то можете связяться с командой разработчиков, а они в ответ могут сообщить вам, действительно ли существует такая ошибка. На сегодняшний день iptables и netfilter практически не содержат ошибок, хотя изредка одна – две «проскакивают». Информация о таких ошибках обязательно появляется на главной странице проекта Netfilter.

Вышесказанное также означает, что при написании наборов правил, прилагаемых к данному руководству, не учитывалось возможное наличие каких-либо ошибок внутри netfilter. Основная цель примеров – показать порядок написания набора правил и проблемы, с которыми вы можете столкнуться. Например, в этом документе не поясняется, как закрыть уязвимость Apache 1.2.12 на HTTP порту (фактически в примерах вы найдете, как закрыть этот порт, но по другой причине).

Этот документ был написан с целью дать начинающим хороший, простой и в то же время достаточно полный учебник по iptables. Он не содержит информации по действиям и критериям из patch-o-matic по той простой причине, что потребовалось бы слишком много усилий, чтобы запомнить весь список изменений. Если у вас возникнет необходимость в получении информации по модификациям patch-o-matic, то вам следует обращаться к документации, которая сопровождает конкретный patch-o-matic, она доступна на главной странице проекта Netfilter.

Предварительные условия

Данное руководство предполагает наличие у читателя начальных сведений о Linux/Unix, языке сценариев командной оболочки. Кроме того, вы должны знать – как пересобрать ядро операционной системы и иметь некоторое представление о его внутреннем устройстве.

Я постарался, насколько это возможно, сделать документ доступным для понимания как можно более широкому кругу читателей, однако я не всесилен, и поэтому от вас все-таки потребуется наличие некоторых познаний.

Типографские соглашения

В данном документе приняты следующие соглашения по выделению информации различного рода:

Команды, вводимые пользователем, и вывод, получаемый в результате работы команд, отображаются моноширинным шрифтом, кроме того, ввод пользователя отображается жирным шрифтом:

[blueflux@work1 neigh]$ ls

default eth0 lo

[blueflux@work1 neigh]$

Все команды и имена программ отображаются жирным шрифтом .

Все упоминания об аппаратном обеспечении, а так же о внутренних механизмах ядра или абстрактных понятиях системы (например: петлевой (loopback) интерфейс), отображаются курсивом.

Имена файлов и пути к файлам отображаются таким образом: /usr/local/bin/iptables.

Глава 1. Введение

1.1. Почему было написано данное руководство

Скажем так, я посчитал, что существует досадный пробел в HOWTO по части информации об iptables и функциях сетевого фильтра (netfilter), реализованных в новой серии ядер 2.4.x Linux. Кроме всего прочего, я попытался ответить на некоторые вопросы по поводу новых возможностей, например проверки состояния пакетов (state matching). Большинство из них проиллюстрированы в файле скрипта rc.firewall.txt, который вы можете вставить в /etc/rc.d/. Для тех, кому интересно, готов сообщить, что этот файл первоначально был основан на masquerading HOWTO.

Там же вы найдете небольшой сценарий rc.flush-iptables.txt, написанный мною, который вы можете использовать, для своих нужд, при необходимости расширяя под свою конфигурацию.

1.2. Как он был написан

Я консультировался с Марком Бучером (Marc Boucher) и другими членами команды разработчиков netfilter. Пользуясь случаем, выражаю огромную признательность за их помощь в создании данного руководства, которое изначально было написано для boingworld.com, а теперь доступно на моем персональном сайте frozentux.net. С помощью этого документа вы пройдете процесс настройки шаг за шагом и, надеюсь, что к концу изучения его вы будете знать о пакете iptables значительно больше. Большая часть материала базируется на файле rc.firewall.txt, так как я считаю, что рассмотрение примера – лучший способ изучения iptables. Я пройду по основным цепочкам правил в порядке их следования. Это несколько усложняет изучение, зато изложение становится логичнее. И, всякий раз, когда у вас возникнут затруднения, вы можете обращаться к этому руководству.

1.3. Термины, используемые в данном документе

Этот документ содержит несколько терминов, которые следует пояснить прежде, чем вы столкнетесь с ними.

DNAT – от англ. Destination Network Address Translation – Изменение Сетевого Адреса Получателя. DNAT – это изменение адреса назначения в заголовке пакета. Зачастую используется в паре с SNAT. Основное применение – использование единственного реального IP-адреса несколькими компьютерами для выхода в Интернет и предоставления дополнительных сетевых услуг внешним клиентам.

«Поток» (Stream) – под этим термином подразумевается соединение, через которое передаются и принимаются пакеты. Я использовал этот термин для обозначения соединений, через которые передается по меньшей мере 2 пакета в обеих направлениях. В случае TCP это может означать соединение, через которое передается SYN пакет и затем принимается SYN/ACK пакет. Но это так же может подразумевать и передачу SYN пакета и прием сообщения ICMP Host unreachable. Другими словами, я использую этот термин в достаточно широком диапазоне применений.

SNAT – от англ. Source Network Address Translation – Изменение Сетевого Адреса Отправителя. SNAT – это изменение исходного адреса в заголовке пакета. Основное применение – использование единственного реального IP-адреса несколькими компьютерами для выхода в Интернет. В натоящее время диапазон реальных IP-адресов, по стандарту IPv4, недостаточно широк, и его не хватает на всех (переход на IPv6 разрешит эту проблему).

«Состояние» (State) – под этим термином подразумевается состояние, в котором находится пакет, согласно RFC 793 – RFC 793 – Transmission Control Protocol, а также трактовкам, используемым в netfilter/iptables. Хочу обратить ваше внимание на тот факт, что определения состояний пакетов, как для внутренних так и для внешних состояний, используемые Netfilter, не полностью соответствуют указанному выше RFC 793.

«Пространство пользователя» (User space) – под этим термином я подразумеваю все, что расположено за пределами ядра, например: коменда iptables -h выполняется за пределами ядра, в то время как команда iptables -A FORWARD -p tcp -j ACCEPT выполняется (частично) в пространстве ядра, поскольку она добавляет новое правило к имеющемуся набору.

«Пространство ядра» (Kernel space) – в большей или меньшей степени является утверждением, обратным термину «Пространство пользователя». Подразумевает место исполнения – в пределах ядра.

«Userland» – см. «Пространство пользователя».

Глава 2. Подготовка

Целью данной главы является оказание помощи в понимании той роли, которую netfilter и iptables играют в Linux сегодня. Так же она должна помочь вам установить и настроить межсетевой экран (firewall).

2.1. Где взять iptables

Пакеты iptables могут быть загружены с домашней страницы проекта Netfilter. Кроме того, для работы iptables соответствующим образом должно быть сконфигурировано ядро вашей Linux-системы. Настройка ядра будет обсуждаться ниже.

2.2. Настройка ядра

Для обеспечения базовых возможностей iptables, с помощью утилиты make config или ей подобных (make menuconfig или make xconfig прим. перев.), в ядро должны быть включены следующие опции:

CONFIG_PACKET – Эта опция необходима для приложений, работающих непосредственно с сетевыми устройствами, например: tcpdump или snort.

ПРИМЕЧАНИЕ: Строго говоря, опция CONFIG_PACKET не требуетсядля работы iptables, но, поскольку она используется довольно часто, я включил ее в список. Если вам эта опция не нужна, то можете ее не включать.

CONFIG_NETFILTER – Эта опция необходима, если вы собираетесь использовать компьютер в качестве сетевого экрана (firewall) или шлюза (gateway) в Интернет. Другими словами, вам она определенно понадобится, иначе зачем тогда читать это руководство!

И конечно нужно добавить драйверы для ваших устройств, т.е. для карты Ethernet, PPP и SLIP. Эти опции необходимы для обеспечения базовых возможностей iptables, для получения дополнительных возможностей придется включить в ядро некоторые дополнительные опции. Ниже приводится список опций для ядра 2.4.9 и их краткое описание:

CONFIG_IP_NF_CONNTRACK – Трассировка соединений. Трассировка соединений, среди всего прочего, используется при трансляции сетевых адресов и маскарадинге (NAT и Masquerading). Если вы собираетесь строить сетевой экран (firewall) для локальной сети, то вам определенно потребуется эта опция. К примеру, этот модуль необходим для работы rc.firewall.txt.

CONFIG_IP_NF_FTP – Трассировка FTP соединений. Обмен по FTP идет слишком интенсивно, чтобы использовать обычные методы трассировки. Если не добавить этот модуль, то вы столкнетесь с трудностями при передаче протокола FTP через сетевой экран (firewall).

CONFIG_IP_NF_IPTABLES – Эта опция необходима для выполнения операций фильтрации, преобразования сетевых адресов (NAT) и маскарадинга (masquerading). Без нее вы вообще ничего не сможете делать с iptables.

CONFIG_IP_NF_MATCH_LIMIT – Этот модуль необязателен, однако он используется в примерах rc.firewall.txt. Он предоставляет возможность ограничения количества проверок для некоторого правила. Например, -m limit –limit 3/minute указывает, что заданное правило может пропустить не более 3-х пакетов в минуту. Таким образом, данный модуль может использоваться для защиты от нападений типа «Отказ в обслуживании».

CONFIG_IP_NF_MATCH_MAC – Этот модуль позволит строить правила, основанные на MAC–адресации. Как известно, каждая сетевая карта имеет свой собственный уникальный Ethernet-адрес, таким образом, существует возможность блокировать пакеты, поступающие с определенных MAC–адресов (т.е. с определенных сетевых карт). Следует, однако, отметить что данный модуль не используется в rc.firewall.txt или где либо еще в данном руководстве.

CONFIG_IP_NF_MATCH_MARK – Функция маркировки пакетов MARK. Например, при использовании функции MARK мы получаем возможность пометить требуемые пакеты, а затем, в других таблицах, в зависимости от значения метки, принимать решение о маршрутизации помеченного пакета. Более подробное описание функции MARK приводится ниже в данном документе.

CONFIG_IP_NF_MATCH_MULTIPORT – Этот модуль позволит строить правила с проверкой на принадлежность пакета к диапазону номеров портов источника/приемника.

CONFIG_IP_NF_MATCH_TOS – Этот модуль позволит строить правила, отталкиваясь от состояния поля TOS в пакете. Поле TOS устанавливается для Type Of Service. Так же становится возможным устанавливать и сбрасывать биты этого поля в собственных правилах в таблице mangle или командами ip/tc.

CONFIG_IP_NF_MATCH_TCPMSS – Эта опция добавляет возможность проверки поля MSS в TCP–пакетах.

CONFIG_IP_NF_MATCH_STATE – Это одно из самых серьезных усовершенствований по сравнению с ipchains. Этот модуль предоставляет возможность управления TCP пакетами, основываясь на их состоянии (state). К примеру, допустим, что мы имеем установленное TCP соединение, с траффиком в оба конца, тогда пакет полученный по такому соединению будет считаться ESTABLISHED (установленное соединение – прим. ред). Эта возможность широко используется в примере rc.firewall.txt.

CONFIG_IP_NF_MATCH_UNCLEAN – Этот модуль реализует возможность дополнительной проверки IP, TCP, UDP и ICMP пакетов на предмет наличия в них несоответствий, «странностей», ошибок. Установив его мы, к примеру, получим возможность «отсекать» подобного рода пакеты. Однако хочется отметить, что данный модуль пока находится на экспериментальной стадии и не во всех случаях будет работать одинаково, поэтому никогда нельзя будет быть уверенным, что мы не «сбросили» вполне правильные пакеты.

CONFIG_IP_NF_MATCH_OWNER – Проверка «владельца» соединения (socket). Для примера, мы можем позволить только пользователю root выходить в Internet. Этот модуль был написан как пример работы с iptables. Следует заметить, что данный модуль имеет статус экспериментального и может не всегда выполнять свои функции.

CONFIG_IP_NF_FILTER – Реализация таблицы filter в которой в основном и осуществляется фильтрация. В данной таблице находятся цепочки INPUT, FORWARD и OUTPUT. Этот модуль обязателен, если вы планируете осуществлять фильтрацию пакетов.

CONFIG_IP_NF_TARGET_REJECT – Добавляется действие REJECT, которое производит передачу ICMP–сообщения об ошибке в ответ на входящий пакет, который отвергается заданным правилом. Запомните, что TCP соединения, в отличие от UDP и ICMP, всегда завершаются или отвергаются пакетом TCP RST.

CONFIG_IP_NF_TARGET_MIRROR – Возможность отправки полученного пакета обратно (отражение). Например, если назначить действие MIRROR для пакетов, идущих в порт HTTP через нашу цепочку INPUT (т.е. на наш WEB-сервер прим. перев.), то пакет будет отправлен обратно (отражен) и, в результате, отправитель увидит свою собственную домашнюю страничку. (Тут одни сплошные «если»: Если у отправителя стоит WEB-сервер, если он работает на том же порту, если у отправителя есть домашняя страничка, и т.д. . Суть-то собственно сводится к тому, что с точки зрения отправителя все выглядит так, как будто бы пакет он отправил на свою собственную машину, а проще говоря, действие MIRROR меняет местами адрес отправителя и получателя и выдает измененный пекет в сеть прим. перев.)

CONFIG_IP_NF_NAT – Трансляция сетевых адресов в различных ее видах. С помощью этой опции вы сможете дать выход в Интернет всем компьютерам вашей локальной сети, имея лишь один уникальный IP-адрес. Эта опция необходима для работы примера rc.firewall.txt.

CONFIG_IP_NF_TARGET_MASQUERADE – Маскарадинг. В отличие от NAT, маскарадинг используется в тех случаях, когда заранее неизвестен наш IP-адрес в Интернете, т.е. для случаев DHCP, PPP, SLIP или какого-либо другого способа подключения, подразумевающего динамическое получение IP-адреса. Маскарадинг дает несколько более высокую нагрузку на компьютер, по сравнению с NAT, однако он работает в ситуациях, когда невозможно заранее указать собственный внешний IP-адрес.

CONFIG_IP_NF_TARGET_REDIRECT – Перенаправление. Обычно это действие используется совместно с проксированием. Вместо того, чтобы просто пропустить пакет дальше, это действие перенаправляет пакет на другой порт сетевого экрана (прокси-серверу прим. перев.). Другими словами, таким способом мы можем выполнять «прозрачное проксирование».

CONFIG_IP_NF_TARGET_LOG – Добавляет действие LOG в iptables. Мы можем использовать этот модуль для фиксации отдельных пакетов в системном журнале (syslog). Эта возможность может оказаться весьма полезной при отладке ваших сценариев.

CONFIG_IP_NF_TARGET_TCPMSS – Эта опция может использоваться для преодоления ограничений, накладываемых некоторыми провайдерами (Internet Service Providers), которые блокируют ICMP Fragmentation Needed пакеты. В результате таких ограничений серверы провайдеров могут не передавать web-страницы, ssh может работать, в то время как scp обрывается после установления соединения и пр. Для преодоления подобного рода ограничений мы можем использовать действие TCPMSS ограничивая значение MSS (Maximum Segment Size) (обычно MSS ограничивается размером MTU исходящего интерфейса минус 40 байт прим. перев.). Таким образом мы получаем возможность преодолеть то, что авторы netfilter называют «преступной безмозглостью провайдеров или серверов» («criminally braindead ISPs or servers») в справке по конфигурации ядра.

CONFIG_IP_NF_COMPAT_IPCHAINS – Добавляет совместимость с более старой технологией ipchains. Вполне возможно, что подобного рода совместимость будет сохранена и в ядрах серии 2.6.x.

CONFIG_IP_NF_COMPAT_IPFWADM – Добавляет совместимость с ipfwadm, не смотря на то что это очень старое средство построения брандмауэров.

Как вы можете видеть, я дал краткую характеристику каждому модулю. Данные опции доступны в ядре версии 2.4.9. Если вам потребуются дополнительные возможности – советую обратить внимание на расширения patch-o-matic, которые добавляют достаточно большое количество дополнительных функций к Netfilter. Patch-o-matic – это набор дополнений, которые, как предполагается, в будущем будут включены в состав ядра.

Для работы сценария rc.firewall.txt вам необходимо будет добавить в ядро следующие опции или собрать соответствующие подгружаемые модули. За информацией по опциям, необходимым для работы других сценариев, обращайтесь к приложению с примерами этих сценариев.

CONFIG_PACKET

CONFIG_NETFILTER

CONFIG_IP_NF_CONNTRACK

CONFIG_IP_NF_FTP

CONFIG_IP_NF_IRC

CONFIG_IP_NF_IPTABLES

CONFIG_IP_NF_FILTER

CONFIG_IP_NF_NAT

CONFIG_IP_NF_MATCH_STATE

CONFIG_IP_NF_TARGET_LOG

CONFIG_IP_NF_MATCH_LIMIT

CONFIG_IP_NF_TARGET_MASQUERADE

Выше приведен список минимально необходимых опций ядра для сценария rc.firewall.txt Перечень опций, необходимых для других примеров сценариев вы сможете найти в соответствующих разделах ниже. Сейчас же мы остановимся на главном сценарии и начнем его изучение.

2.3. Установка пакета

В первую очередь посмотрим как собрать (скомпилировать) пакет iptables. Сборка пакета в значительной степени зависит от конфигурации ядра и вы должны это понимать. Некоторые дистрибутивы предполагают предустановку пакета iptables, один из них – Red Hat. Однако, в RedHat этот пакет по умолчанию выключен, поэтому ниже мы рассмотрим как его включить в данном и в других дистрибутивах.

2.3.1. Сборка пакета

Для начала пакет с исходными текстами iptables нужно распаковать. Мы будем рассматривать пакет iptables 1.2.6a и ядро серии 2.4. Распакуем как обычно, командой bzip2 -cd iptables-1.2.6a.tar.bz2 | tar -xvf - (распаковку можно выполнить такжк командой tar -xjvf iptables-1.2.6a.tar.bz2). Если распаковка прошла удачно, то пакет будет размещен в каталоге iptables-1.2.6a. За дополнительной информацией вы можете обратиться к файлу iptables-1.2.6a/INSTALL, который содержит подробную информацию по сборке и установке пакета.

Далее необходимо проверить включение в ядро дополнительных модулей и опций. Шаги, описываемые здесь, будут касаться только наложения «заплат» (patches) на ядро. На этом шаге мы установим обновления, которые, как ожидается, будут включены в ядро в будущем.

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые из них находятся пока на экспериментальной стадии и наложение этих заплат может оказаться не всегда оправданной, однако среди них есть чрезвычайно интересные функции и действия.

Выполним этот шаг, набрав команду (естественно, обладая правами пользователя root)

make pending-patches KERNEL_DIR=/usr/src/linux/

Переменная KERNEL_DIR должна содержать путь к исходным текстам вашего ядра. Обычно это /usr/src/linux/. Если исходные тексты у вас расположены в другом месте, то, соответственно, вы должны указать свой путь.

ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь предполагается выполнить несколько обновлений и дополнений, которые определенно войдут в состав ядра, но несколько позднее, сейчас же мы возьмем их отсюда выполнив команду:

make most-of-pom KERNEL_DIR=/usr/src/linux/