FreeBSD连载(78)：设置和使用ipfw/natd

来源：作者：出处：综艺读书 2006-10-10

关键词：设计 unix os ie

设置防火墙功能

　　通过设置，FreeBSD系统能够具备更高的安全性，防止外界入侵者进入系统，即使入侵者利用人为的问题进入系统，FreeBSD严密的保护也将使他们无所作为，不能对系统造成严重的破坏。

然而，除了用于保护系统本身的能力之外，FreeBSD还能用于保护同一个网络内的其他计算机。此时这个FreeBSD系统就必须作为内部网络的缺省网关，担负将内部网络连接到外部网络的任务。

　　FreeBSD系统实现了包过滤能力与网络地址转换能力，如果仅将这些能力用作保护系统本身，显然不是这些功能的设计目的，保护本地系统只是保护本地网络的一部分功能。包过滤能力是针对路由器等网络设备来设计的，而网络地址转换也是重要的防火墙功能，这些设计就使得FreeBSD能被十分方便的设置为防火墙系统。此外，FreeBSD上也能运行其他类型的防火墙软件，如代理型防火墙软件fwtk等，作为代理服务器来保护本地网络内的系统。

　　即使FreeBSD系统不是用作防火墙，它所支持防火墙能力也同样能用来保护本地系统的安全。

设置和使用ipfw/natd

　　在专用路由器系统开始流行之前，Internet上的路由器大部分是基于Unix的软件路由器，其中多数是BSD Unix。显然这是由于BSD Unix在Internet上占据的重要地位决定的，即便是在专用硬件路由器流行的今天，当由于价格等因素不能考虑硬件路由器时，BSD系统仍然是用作软件路由器的首选系统。

　　由于路由器处于网络之间，所有网络间需要交换的数据包都要通过它转发，因此就可以进行一定的限制，即按照预定义的一定规则处理每个数据包，符合要求的允许通过，不符合要求的就进行丢弃。这样路由器就能用作一个简单的防火墙系统，保护内部计算机。BSD系统中最早使用ipfw过滤器来定义不同的过滤规则，随后ipfw也被移植到其他平台上，并根据开发者的理解不同而独立发展。当前不同系统上的ipfw已经大不相同了，并出现了具备相同功能的其他过滤器， FreeBSD下的ipfw也经过了不断发展，具备了更强的过滤能力，尤其是它能和natd守护进程相结合，提供网络地址转换能力，具备更完善的防火墙能力。

使用ipfw设置过滤

　　由于包过滤要对每个数据包都进行判断，因此在网络流量较大时需要较高的处理器处理能力，FreeBSD的包过滤能力是在内核中实现的，这样才能具备最高的效率和性能。因此为了在FreeBSD上使用这个防火墙功能，需要在编译内核时打开下面选项重新定制内核。

options IPFIREWALL

options IPFIREWALL_VERBOSE

options “IPFIREWALL_VERBOSE_LIM99v=100”

options IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPT



options IPDIVERT

　　其中第一项设置IPFIREWALL是用于打开基本的包过滤支持的，只有使用它才能在内核中支持包过滤。IPFIREWALL_VERBOSE 和IPFIREWALL_VERBOSE_LIM99v设置记录过滤日志，及日志记录的限制。IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPT是设置IPFIREWALL的缺省行为，在数据包不符合所有的过滤规则的情况下进行转发，显然这是一种宽松的限制，此时系统主要用于屏蔽特定地址和特定服务，而提供其他的缺省网络能力。如果没有定义这个选项，系统就只能允许符合已定义规则的数据包通过，而屏蔽其他任何数据包，这样在没有定义过滤规则的情况下，系统不能和其他计算机相互通信。最后一个选项IPDIVERT是用于定义IPFIREWALL与natd的接口。

　　当编译安装了内核之后，还需要设置内核具备数据包的转发能力。需要在rc.conf中设置gateway_enable 的值为YES，这样就能在系统启动时自动打开包转发能力。也可以直接执行下面命令来打开内核包转发能力。

# sysctl -w net.inet.ip.forwarding=1

  net.inet.ip.forwarding: 0 -> 1

ipfw过滤规则

　　IPFIREWALL的过滤规则是由ipfw命令来设置的，例如下面的规则允许所有127.0.0.1的数据传输。

# /sbin/ipfw add 1000 pass all from 127.0.0.1 to 127.0.0.1

　　ipfw命令中，首先指定对这个规则的处理方式，ipfw add为向内核中的过滤规则中添加，此外，ipfw delete用于删除一条规则，ipfw list用于显示当前定义的所有过滤规则，ipfw flush将清除所有的过滤规则，而ipfw file用于从文件file中读取定义的过滤规则。

　　此外，ipfw定义的规则都有自己的序号，其序号可以在处理方式之后指定，如ipfw delete 1000 就是删除第1000条过滤规则，内核中可以同时支持65535条过滤规则。有时可以不使用规则的序号，那么ipfw 就处理当前规则，而处理过一次规则之后，就立即将当前规则序号增加100，这样就对于添加过滤规则时十分方便，不必指定序号，ipfw add将每隔100添加一条过滤规则。

　　每个过滤规则中，要首先给出这条规则的处理指令，allow指令（或者使用同义词pass, permit,accept）为许可某类数据包通过；deny指令（或同义词drop）为不允许某类数据包通过，将该类数据包丢弃； reject指令与deny指令有所不同，但它不是简单的将数据包丢弃，而是在丢弃原有数据包的同时，回应ICMP host unreachable，通知发送计算机不能通过它与目的计算机进行通信，这样就免得发起连接请求的计算机一直发送连接请求，造成不必要的数据流量。使用count指令能对该类数据包进行简单记数，这个功能主要用于对网络使用进行记帐。log指令用于将连接发送到系统的日志记录中。

　　其中count和log指令与其他指令不同，其他指令都是对数据包进行处理的指令，因此每个数据包只要匹配这个指令，就立即将数据包或转发，或丢弃，不再进行其他处理，而count和log只是记录指令，只是将记录下这个数据包，而数据包本身还将继续受到其他过滤规则的处理。

　　过滤规则的第二部分是规定数据包的协议类型，指定规则是用于处理哪种数据包的，FreeBSD可以处理TCP,UCP,ICMP 类型的数据，以及在/etc/protocols文件中定义的其他数据包的类型，上例中使用all ，匹配所有类型的数据包。对于TCP或UDP，还可以在后面定义地址时指定应用的端口号（可以使用数字或/etc/services 中定义端口名字），进一步增加过滤能力。

　　过滤规则的第三部分是规定过滤规则适用的地址范围，这可以通过指定源和目的计算机的IP地址范围或数据包通过的网络界面来进行指定。

用from规定数据包的来源地址，可以是主机地址或网络；

用to规定数据包的目的地址，可以是主机地址或网络；

用in或out规定数据包是流向本机，还是向外发送的；

用via、recv、xmit规定数据包经过、接收、发送的网络介面，rece可以是接收本地发送的数据包，而xmit一定是向外发送，因此应该和out选项合用；

　　例如：屏蔽任何来自192.168.1.5的数据的指令为：

# ipfw add deny all from 192.168.1.5

　　而许可来自192.168.1.0网络上的远程登录的指令为：

# ipfw add allow tcp from 192.168.1.0/24 telnet

　　应用过滤规则的顺序是按照过滤规则的序号，从小到大进行匹配，一旦一个数据包匹配一个过滤规则，就立即按照该规则转发或丢弃，不再需要继续考虑以下的规则（count和log规则除外）。因此在前面的例子中，192.168.1.5 就不能使用telnet连接，因为首先碰到的是不允许的规则，如果两个命令次序相反，则它就能够进行telnet连接。

　　最后一条过滤规则，第65535条规则，缺省被设为”deny all from any to any”时，为不允许对任何连接，此时在没有定义其他规则之前，不允许所有的网络连接。但是编译内核时使用IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPT 选项，就能将这条规则改为”allow all from any to any”，允许转发不符合其他规则的所有数据。这两种不同的设置属于两种不同的考虑方式，一种适用于安全性要求较高的系统中，缺省情况不允许外界连接，另一种主要限制部分节点的访问，缺省情况允许任意网络连接，普通系统使用这样的设置更多些。

rc.firewall

　　当启动了系统的包过滤能力之后，就需要在系统启动时将这些过滤规则自动载入内核，可以将这些添加过滤规则的指令写入启动文件rc.local或者其他启动文件中。但系统的启动文件中本来就具备载入这些过滤规则的相关启动文件 rc.firewall，这个文件中根据防火墙的基本要求，设置了常用的过滤规则，可以减轻防火墙管理员的设置工作。

　　为了让系统执行rc.firewall中的设置，需要在rc.conf中设置参数firewall为YES，以及设置firewall_type的值，这个参数值将传递给rc.firewall，使rc.firewall执行不同的设置。一般情况下可以将firewall_type设置为open，对网络访问不进行限制，而client主要用于计算机不对外提供网络服务，保护本计算机只用于访问外部系统而拒绝所有的访问请求，设置为simple则定义了简单的防火墙规则，可以使用这台计算机保护防火墙内部的计算机，这三个选项比较常用。下面为缺省rc.firewall 中的有关过滤规则的设置。

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# Define the firewall type in /etc/rc.conf.  Valid values are:

#   open     - will allow anyone in

#   client   - will try to protect just this machi  更多内容请看Freebsd安装/配置  Freebsd频道  FreeBSD使用教程专题，或进入讨论组讨论。
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