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FreeBSD设置和使用ipfw/natd

王朝system·作者佚名  2008-05-21
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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 IPFIREWALLoptions IPFIREWALL_VERBOSEoptions “IPFIREWALL_VERBOSE_LIMIT=100”options IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPToptions 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_LIMIT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=1net.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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