6、应用实战3：使用Iptables构建DMZ
1） DMZ原理
DMZ是英文“demilitarized zone”的缩写，中文名称为“隔离区”，也称“非军事化区”。它是为了解决安装防火墙后外部网络不能访问内部网络服务器的问题，而设立的一个非安全系统与安全系统之间的缓冲区，这个缓冲区位于企业内部网络和外部网络之间的小网络区域内，在这个小网络区域内可以放置一些必须公开的服务器设施，如企业Web服务器、FTP服务器和论坛等。另一方面，通过这样一个DMZ区域，更加有效地保护了内部网络，因为这种网络部署，比起一般的防火墙方案，对攻击者来说又多了一道关卡。网络结构如图3所示。网络设备开发商利用这一技术，开发出了相应的防火墙解决方案。DMZ通常是一个过滤的子网，DMZ在内部网络和外部网络之间构造了一个安全地带。
2）构建DMZ
a)构建原则
Linux从2.4内核开始,正式使用iptables来代替以前的ipfwadm和ipchains，实现管理Linux的包过滤功能。Linux的包过滤通过一个叫netfilter的内核部件来实现。netfilter内建了三个表，其中默认表Filter中又包括3个规则链，分别是负责外界流入网络接口的数据过滤的INPUT链、负责对网络接口输出的数据进行过滤的OUTPUT链，以及负责在网络接口之间转发数据过滤的FORWARD链。
要在Linux系统中构建一个带DMZ的防火墙，需要利用对这些链的设定完成。首先要对从连接外部网络的网卡(eth0)上流入的数据进行判断，这是在INPUT链上完成。如果数据的目标地址属于DMZ网段，就要将数据转发到连接DMZ网络的网卡(eth1)上;如果是内部网络的地址，就要将数据转发到连接内部网络的网卡(eth2)上。表1显示了各个网络之间的访问许可关系：

表1  DMZ和内外网的访问关系
根据表，可以明确以下六条访问控制策略：
 内网可以访问外网：内网的用户显然需要自由地访问外网。在这一策略中，防火墙需要进行源地址转换。
 内网可以访问DMZ：此策略是为了方便内网用户使用和管理DMZ中的服务器。
 外网不能访问内网：内网中存放的是公司内部数据，这些数据不允许外网的用户进行访问。
 外网可以访问DMZ：DMZ中的服务器本身就是要给外界提供服务的，所以外网必须可以访问DMZ。同时，外网访问DMZ需要由防火墙完成对外地址到服务器实际地址的转换。
 DMZ不能访问内网：很明显，如果违背此策略，则当入侵者攻陷DMZ时，就可以进一步进攻到内网的重要数据。
 DMZ不能访问外网：此条策略在有的情况下可能会有例外，比如DMZ中放置邮件服务器时，就需要访问外网，否则将不能正常工作。
b)DMZ的具体实现
根据以上访问控制策略可以设定Linux防火墙的过滤规则。下面将在一个虚构的网络环境中，探讨如何根据以上六条访问控制策略建立相应的防火墙过滤规则。这里的讨论和具体应用会有所区别，不过这种讨论将有助于实际应用。用户在实际应用时可根据具体的情况进行设置。该虚拟环境的网络拓扑如图3所示。
 

图3  DMZ网络拓扑图
如图3所示，路由器连接Internet和防火墙。作为防火墙的Linux服务器使用三块网卡：网卡eth0与路由器相连，网卡eth1与DMZ区的Hub相连，网卡eth2与内网Hub相连。作为一个抽象的例子，我们用“[内网地址]”来代表“192.168.1.0/24”之类的具体数值。同理还有“[外网地址]”和“[DMZ地址]”。
对于防火墙，原则之一就是默认禁止所有数据通信，然后再打开必要的通信。所以在防火墙脚本的最初，需要清空系统原有的规则，然后将INPUT、OUTPUT、FORWARD的默认规则设置为丢弃所有数据包。
（1）防火墙基本设置
对应的防火墙脚本片段如下：
# Flush out the tables and delete alluser-definedchains
/sbin/iptables -F
/sbin/iptables -X
/sbin/iptables -t nat -F
/sbin/iptables -t nat –X

# Drop every packet
/sbin/iptables -P INPUT DROP
/sbin/iptables -P OUTPUT DROP
/sbin/iptables -P FORWARD DROP

（2）六种策略的具体实现
1）内网可以访问外网
对应的防火墙脚本片段如下：
/sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -s [内网地址] -d [外网地址] -oeth0-j SNAT --to [NAT的真实IP]
当数据从连接外网的eth0流出时，要将来自内网的数据包的源地址改成Internet上的真实IP，这样才能和外网的主机进行通信。“[NAT的真实IP]”表示分配给NAT用户的真实IP，有几个就写几个，以空格分开，但至少要写一个。
2）内网可以访问DMZ
对应的防火墙脚本片段如下：
/sbin/iptables -A FORWARD -s [内网地址] -d [DMZ地址] -i eth2-jACCEPT
以上命令允许所有来自内网、目的地为DMZ的数据包通过。
3）外网不能访问内网
对应的防火墙脚本片段如下：
/sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -s [外网地址] -d [内网地址] -i eth0-jDROP
以上命令将来自外网、去往内网的数据包全部丢弃。
4）外网可以访问DMZ
为了保护DMZ中的服务器，外网对DMZ的访问也要加以限制。通常的思路是，只允许外网访问DMZ中服务器所提供的特定服务，比如HTTP。
对应的防火墙脚本片段如下：
/sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 80-d[分配给HTTP服务器的Internet上的真实IP] -s [外网地址] -i eth0 -j DNAT--to[HTTP服务器的实际IP]
/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -s [外网地址] -d [HTTP服务器的实际IP]-ieth0 --dport 80 -j ACCEPT
/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d [外网地址] -s [HTTP服务器的实际IP]-ieth1 --sport 80 ! --syn -j ACCEPT
/sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -s [外网地址] -d [DMZ地址] -ieth0-j DROP
该防火墙脚本片段将开放HTTP服务，使得只有访问DMZ中HTTP服务的数据包才能通过防火墙。
5）DMZ不能访问内网
对应的防火墙脚本片段如下：
/sbin/iptables -A FORWARD -s [DMZ地址] -d [内网地址] -i eth1 -jDROP
以上命令将丢弃所有从DMZ到内网的数据包。
6）DMZ不能访问外网
对应的防火墙脚本片段如下：
/sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -p tcp --dport 25 -d[外网地址]-s [邮件服务器的IP] -o eth0 -j SNAT --to[分配给SMTP服务器的Internet上的真实IP]
/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -s [邮件服务器的IP] -d [外网地址] -ieth1--dport 25 -j ACCEPT
/sbin/iptables -A FORWARD -p tcp -d [邮件服务器的IP] -s [外网地址]-ieth0--sport 25 ! --syn -j ACCEPT
以上命令先允许DMZ中邮件服务器连接外网的SMTP服务端口(25)，然后禁止其它从DMZ发往外网的数据包。
针对以上基本策略例举了实现它们的基本规则。在实际应用中，需要根据具体情况进行设置。只要设置得当，Linux也能成为很好的防火墙。需要补充的是，无论何种防火墙都只能提供有限的保护。设置好防火墙不等于网络就是安全的，关键在于综合运用各种安全手段。

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