linux网络——iptables与网关

概述

最近做关WiFi家庭网关项目，接触到很多新的知识，本文对linux的iptables、网关中的NAT转换、DMZ、端口映射和端口触发等概念进行总结

linux iptables

linux iptables是linux2.6内核以后使用的一套网络工具，对其进行合理的配置，可实现防火墙、NAT转换等网关功能

好，那么iptables怎么配置，这些配置是如何实现的呢

iptables配置方法

应用层的iptables是一个可执行程序，iptabltes- h可看到命令帮助，这里首先要说明一下iptables中的3个层次递进的概念：表(table)、链(chain)和规则(target)，iptables应用程序命令就是对某个表的某个链的某个规则操作

iptables默认有4张表，nat、filter、mangle和raw，项目中使用了nat和filter，所以这里只说nat和filter

每个表都有几条默认的链，nat默认有PREROUTING、INPUT、OUTPUT、POSTROUTING4个链，filter默认有INPUT、FORWARD、OUTPUT3个链，表不可增减，但是表中的链可自定义增加或删除

命令格式 : iptables -t [table] -[opt] [chain] -j ...
命令的格式变化太多，且无需记住所有命令，关键是实际中如何使用，常用哪些，后续再说

iptables内核实现

这里不会分析源码，只注重大局和框架，上图最方便

上图表示的是网络数据从网卡驱动接收程序中跳转到协议层后，都经历了哪些东东，这些过程属于linux的net子系统，与设备无关

所有报文都经过这个图，从PREROUTING这里，报文的mac已经被剥离，即从以后是三层处理，主要关注报文的ip地址，先抛开这些点是干嘛的，理一理数据报的流向

PREROUTING点表示还未进行路由之前，经过路由后，报文的流向无非是两个结果，要么该报文是发往本机的，即上面一条路，要么是发往其他设备的，走下面一条路

如果是发往本机，则经过IUPUT点，到达Localhost，即发往上层协议处理，处理之后，还会经过一个路由，判断发往哪里

如果是发往其他设备，则经过FORWARD点进行转发

最后所有数据报都会经过POSTROUTING点，出设备

这些点和iptables中的表和链是什么关系？此即彼

iptables在内核中的实现是通过netfilter完成的，本质上是在这些预先设置好的点上添加各种内核钩子函数，当程序执行到这些点上时，按照iptables应用程序配置的规则进行处理，是接收、丢弃、转发，还是NAT转换…，iptables和内核通信通过netlink完成，当然出于某些特殊需求，你也可以自己添加钩子函数，怎么添加，看/linux-2.6-xxx/net/netfilter/下的几个源码自然会了

NAT转换

NAT转换是干嘛？转换ip地址，为什么要转换？一是地址不够了，二是保护内网

地址不够的问题就要涉及到网络地址划分了，不展开说，地址分为A、B、C、D、E五类，所有地址中选取一些地址作为私有地址，只用于内网，它们是

10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

怎么保护，外网不可访问内网，内网可以访问外网

iptables的表nat专门用于设置和处理NAT转换的规则，内网访问外网资源时，将源ip地址转换为一个外网地址，该过程叫SNAT，iptables设置后，也可以让外网访问内网部分资源，将目的ip地址转换为一个内网地址，该过程叫DNAT，说白了，核心在于对网络结构的理解，对iptables进行配置，以控制数据流的走向

DMZ

DMZ是干嘛的，官话是位于外网和防火墙之间的一个区域，可放置一些私人服务器资源，供外网访问，上图来理解

上图中，共有三个区域，外网、DMZ和内网，一般用户家中如果不放置私人服务器等东东，没有DMZ

外网在网关左侧，DMZ和内网在网关右侧，表明DMZ和内网都是私有地址，内网包括用户会使用的PC、手机等设备，这些设备必须与外网严格隔离，不可被外网入侵，DMZ区域放置一些可以被外网访问的服务器

一般的规则是：外网可访问DMZ，不可访问内网，DMZ不可访问外网和内网，内网可访问外网和DMZ

但是规则都是人定的，关键在于iptables的配置，怎么玩都行其实