Linux防火墙iptables之概念篇（图文并茂）（二）

链与表的关系
首先要知道，某些链并不是万能的，它可能不具备你需要的功能，所以这个时候，必须要了解每个链上的rule与每个表的对应关系。

如下图，来看看filter表支持哪些链？

 
上图的意思其实就是说 filler表 所具备的功能可以被应用的链被限定为input foward output。

综上所述，我们可以总结一下表链之间的关系：

Filter 可以被应用的链为 INPUT、FORWARD、OUTPUT。

Nat 可以被应用的链为OUTPUT、PREROUTING、POSTROUTING

Mangle 可以被用应用在所有链：INPUT、FORWARD、OUTPUT、PREROUTING、POSTROUTING。

Raw 可以被应用的链为OUTPUT、PREROUTING

如下图：

 
为了更好的理解，换个思路在理解一下对应关系，哪些链的rule可以被哪些表调用？

INPUT 可以调用的表：mangle、filter

OUTPUT 可以调用的表：raw、mangle、nat、filter

PREROUTING 可以调用的表：raw、mangle、nat

FORWARD 可以调用的表：mangle、filter。

POSTROUTING 可以调用的表：mangle、nat

如下图：

 
其实我们还需要注意一点，因为数据包经过一个”链”的时候，会将当前链的所有规则都匹配一遍，但是匹配时总归要有顺序，我们应该一条一条的去匹配，而且我们说过，相同功能类型的规则会汇聚在一张”表”中，那么，哪些”表”中的规则会放在”链”的最前面执行呢，这时候就需要有一个优先级的问题，我们还拿prerouting”链”做图示。

另外需要注意的是，数据报文经过链的时候，会顺序匹配所有rule，那么这里就会涉及到优先级的问题，哪些表的rule会先于链被执行？到底谁先被执行？

请看下图：

 
如上所述，PREROUTING链可以被调用的是这三张表，其优先级是 raw --> mangle --> nat。

但是我们知道iptables的表是四张，当他们同时被应用在一个链的时候，优先级如下图：

 
但是，如上述所言，某些链的rule不能被应用到某些表，所以，你要知道，当前能被四表调用的链只有OUTPUT链。

为了便于管理，可以在表中自定义链，把自己需要的rule放在这个自定义链中，但是要注意的是，这个链不能被表直接调用，而是在某个默认链将这个链引用，也就是在五链之一中的某个链中配置成动作才会生效。

iptables工作流程
下图是数据包通过iptables的流程：

 
上图描述的工作流程：

 根据路由匹配发送给服务进程的数据包

1. 数据包由客户端发送到网卡，然后由网卡传入内核态中的prerouting链，在raw、mangle、nat表 由上到下的顺序对rule进行匹配，对数据包处理完成后，经过路由判断，确定发送目标地址为本机的服务进程，进入input链，在mangle、nat、filter表 由上到下的顺序对rule进行匹配，然后对数据包进行处理后，交由用户空间的服务进程对数据包进行处理。
2. 当数据包在用户空间的服务进程处理完成后，由本机作为源地址根据路由判断将数据包经由output链对raw、mangle、nat、filter由上到下的顺序对rule进行匹配，对数据包进行处理，送由postrouting链，在mangle、nat表由上到下的顺序对rule进行匹配，根据匹配rule对数据包进行最后的封装处理，离开内核空间，经由网卡，返回给客户端。

根据路由匹配发送给其他服务器的数据包

1. 数据包由客户端发送到网卡，然后传入内核态中的prerouting链，在raw、mangle、nat表 由上到下的顺序对rule进行匹配，对数据包处理完成后，经过路由判断，如果不是发送本机的服务进程的数据包，则由forward链，在mangle、filter链由上到下的顺序对rule进行匹配，对数据包进行处理。
2. 当forwanrd链对数据包处理完成后，送由postrouting链，在mangle、nat表由上到下的顺序对rule进行匹配，对数据包进行最后封装处理，离开内核空间，经由网卡，发送给其他服务器。
   当把上述图以及流程理解透彻了，这个时候，你对iptables的工作流程已经完全掌握了，在后续的实践操作中可以灵活的应用各种rule了。

什么是rule？
在上述中四表五链中提的rule的时候，都是简单的一带而过，现在我们来详细的说下什么是rule，rule其实就是根据既定条件匹配每个链经过的数据报文，当匹配到对应的rule以后，则由匹配的rule配置好的相关动作来处理对应的操作。

其实简单来讲，就如上诉所言iptables每条链都是一个检查站，每个通过检查站的数据报文都要在此处经过rule规则处理一遍，如果匹配，则对数据报文进行对应的操作。比如：此时rule配置中对80端口开放了通行规则，而没有对443开放，这个时候俩个带有标记的数据报文在进入检查站的时候，80会匹配对应的规则而被放行，进入到目标地址，经过数据的拆包、封装等处理之后返回给客户端。而443不在放行规则内，则会被丢弃。这里的80、443是rule当中的一种条件，而放行、拒绝则是rule匹配之后对应的动作，也就是说，条件+动作组成了相应的规则。

匹配条件
匹配条件分为基本匹配条件与扩展匹配条件。

1.基本匹配条件

源地址 Source IP

目标地址 Destination IP

2.扩展匹配条件：

除了基本匹配条件之外，还有名词为扩展匹配条件，这些属于netfilter中的一部分，只是以模块形式存在，如果想使用对应的扩展匹配条件，需要依赖对应的扩展模块。

源地址 Source IP:Port

目标地址 Destination IP:Port
处理动作
处理动作在iptables中名词为target，动作分为基本动作和扩展动作。

ACCEPT 允许数据包通过。

DROP 直接丢弃数据包，不返回任何回应信息，只对超时时间才有回应信息。

REJECT 拒绝数据包通过，必要时会给数据发送端一个响应的信息，客户端刚请求就会收到拒绝的信息。

SNAT 对源地址做出转换，用于内网用户用同一个公网地址上网。

MASQUERADE 是SNAT的一种特殊形式，适用于动态的IP上。

DNAT 目标地址转换。

REDIRECT 在本机端口转发、映射。

LOG 只是记录对应的数据包传递过程的日志，不对数据报文做任何动作，用于审计与DEBUG。

• 本文对iptables中四表五链的对应关系、工作流程通过图文的形式做了详细讲解，也对相关名词做了简要的描述，读完的同学，对iptables的概念基本了解清楚了，下一篇 Linux防火墙iptables之Kubernetes篇 中，会引入Kubernetes作为案例使大家对iptables有更为详细深入的理解。
• 本文提及到内核态到用户态进程之间切换涉及到的知识点，并没有深入讲解，后面会单独出一个对内核以图文方式由浅入深讲解的文章，敬请期待。
   
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文章转自公众号：Kubernetes技术栈