基于Linux的防火墙设计.doc
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1、 A 基础理论 B 应用研究 C 调查报告 D 其他本科生毕业论文(设计)基于Linux的防火墙设计二级学院:信息科学与技术学院专 业:计算机科学与技术年 级:2009级学 号:2009344328作者姓名:xx指导教师:xx 副教授完成日期:2012年6月23日Linux的防火墙安全配置专业名称:计算机科学与技术作者姓名:xx指导教师:xx论文答辩小组组 长: xx 成 员: xx xx 论文成绩: 摘 要防火墙作为一种网络或系统之间强制实行的访问控制机制,是确保网络安全的重要手段,有基于通用操作系统设计的防火墙,也有基于专用操作系统设计的防火墙。由于Linux源代码的开放性,所以,Linu
2、x成为研究防火墙技术的一个很好的平台。本文介绍 Linux的防火墙技术 Netfilter/Iptables 在 Linux 内核中的具体实现。讨论了Linux内核防火墙套件Netfilter 实现的一些基本技术:包过滤。Linux下常用的防火墙规则配置软件Iptables;从实现原理、配置方法以及功能特点的角度描述了Linux防火墙的功能;并给出了Linux下简单防火墙的搭建。关键字:防火墙,Netfilter,IptablesABSTRACTThe firewall took between one kind of network or the system forces the acce
3、ss control mechanism which implements, is guarantees the network security the important method, has based on the general operating system design firewall, also has based on the special-purpose operating system design firewall. As a result of Linux source code openness, therefore, Linux becomes the r
4、esearch firewall technology a very good platform. This article introduces Linux firewall technology Netfilter/Iptables in Linux essence concrete realization. Discussed Linux essence firewall set of Netfilter realizations some basic technologies: the package filter. Under Linux commonly used firewall
5、 rule disposition software Iptables; from the realization principle, the disposition method as well as the function characteristic angle described the Linux firewall function; and build up a simple firewall in Linux.Key words: Firewall, Netfilter, Iptables目 录摘 要IIABSTRACTII第一章 绪 论11.1前言11.2 开发背景1第二章
6、 防火墙技术12.1防火墙概述12.2 包过滤技术1第三章 Netfilter/Iptables23.1 Netfilter框架23.2 管理工具:Iptables2第四章 Linux下简单防火墙的搭建54.1防火墙搭建的战略规划54.2 Iptables规则脚本6第五章 总结与展望95.1 应用前景95.2 总体体会9第一章 绪 论1.1 前言Linux 可以追溯到UC Berkeley分校的Unix,因此从某种意义上讲,Linux本身就是一种网络操作系统,Linux在实现网络功能方面有着独特的优势。防火墙的初步功能首次出现在Linux 1.1内核中,到Linux 2.0内核时,其部件IPF
7、wadm对防火墙部分已进行了很大改进和增强;Linux 2.2.x内核发布时,IPchains和单独开发的NAT等模块已经可以比较完整地实现内核IP防火墙功能,从Linux的2.4内核开始的Netfilter最终废除了Ipchains,其主要原因有:IPchain是以内核级运行的C及C+代码,没有很好地提供从用户空间访问IPchains的接口,限制了IPchains的可扩展性。1.2 开发背景在网络安全问题日趋严峻的今天,防火墙作为第一道防线起着关键的作用。防火墙可以对流经它的网络通信进行扫描,这样能够过滤掉一些攻击,以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口。而且它还能禁止特定
8、端口的流出通信,封锁特洛伊木马。最后,它可以禁止来自特殊站点的访问,从而防止来自不明入侵者的所有通信。从而对防火墙的研究成为研究热点。第二章 防火墙技术2.1防火墙概述防火墙是一个或一组实施访问控制策略的系统。它在内部网络(专用网络)与外部网络(功用网络)之间形成一道安全保护屏障,防止非法用户访问内部网络上的资源和非法向外传递内部信息,同时也防止这类非法和恶意的网络行为导致内部网络运行遭到破坏。它基本功能是过滤并可能阻挡本地网络或者网络的某个部分与Internet之间的数据传送(数据包)。防火墙的主要功能包括:1防火墙本身支持一定的安全策略。2提供一定的访问或接入控制机制。3容易扩充、更改新的
9、服务和安全策略。4具有代理服务功能,包含先进的鉴别技术。5采用过滤技术,根据需求来允许或拒绝某些服务。6防火墙的编程语言应较灵活,具有友好的编程界面。并用具有较多的过滤属性,包括源和目的IP地址、协议类型、源和目的的TCP/UDP端口以及进入和输出的接口地址。2.2 包过滤技术包过滤技术是防火墙的一种最基本的实现技术,具有包过滤技术的装置是用来控制内、外网络间数据流的流入和流出,包过滤技术中的数据包大部分是基于TCP/IP协议平台的,其中包括网络层的IP数据包,运输层的TCP和UDP数据包以及应用层的FTP、Telnet和HTTP等应用协议数据包三部分内容。过滤技术依靠以下三个基本依据来实现“
10、允许或不允许”某些包通过防火墙:1 包的目的地址及目的端口;2 包的源地址及源端口;3 包的传输协议。第三章 Netfilter/Iptables3.1 Netfilter框架Netfilter是Linux 2.4实现的防火墙框架,Netfilter提供了一个抽象、通用化的框架定义一个子功能实现的就是包过滤子系统。Netfilter对数据包的处理流程是在整个网络流程的若干个位置放置一些钩子(HOOK),且在钩子处定义一些处理函数对数据包进行处理。在IPV4中,它定义了五个钩子函数,分别是1)NF-IP-PRE-ROUTING;2)NF-IP-LOCAL-IN;3)NF-IP-FORWARD;4
11、)NF-IP-POST-ROUTING;5)NF-IP-LOCAL-OUT。如图所示:数据包从左边进入系统,进行简单的校验(如版本、IP校验)后,经过HOOK点,由钩子函数NF-IP-PRE-ROUTING进行处理;然后进入路由代码,其决定该数据包是转发还是发给本机;若该数据包是发给本机的则在HOOK点,则由钩子函数NF-IP-LOCAL-IN处理后传递给上层协议;若该数据包应该被转发,则它在HOOK点由NF-IP-FORWARD钩子函数处理;经过转发的数据包在HOOK点由NF-IP-POST-ROUTING处理后再传输到网络上。而且本地产生的数据包在HOOK点经由NF-IP-LOCAL-OU
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