下面就是小编给大家整理的iptables的状态检测机制Unix系统(共含3篇),希望您能喜欢!同时,但愿您也能像本文投稿人“乖赖”一样,积极向本站投稿分享好文章。
1.什么是状态检测 每个 网络 连接包括以下信息:源地址、目的地址、源端口和目的端口,叫作套接字对(socket pairs);协议类型、连接状态(TCP协议)和超时时间等,防火墙把这些信息叫作状态(stateful),能够检测每个连接状态的防火墙叫作状态包过滤防火墙。它
1.什么是状态检测每个网络连接包括以下信息:源地址、目的地址、源端口和目的端口,叫作套接字对(socket pairs);协议类型、连接状态(TCP协议)和超时时间等。防火墙把这些信息叫作状态(stateful),能够检测每个连接状态的防火墙叫作状态包过滤防火墙。它除了能够完成简单包过滤防火墙的包过滤工作外,还在自己的内存中维护一个跟踪连接状态的表,比简单包过滤防火墙具有更大的安全性。1.什么是状态检测
2.iptables的状态检测是如何工作的?
2.1.iptables概述
2.2.UDP连接
2.3.TCP连接
2.3.1.连接建立过程中状态表的变化
2.3.2.透视状态表
2.3.3.超时
2.3.4.连接的中断
2.4.ICMP
3.FTP协议的状态检测
每个网络连接包括以下信息:源地址、目的地址、源端口和目的端口,叫作套接字对(socket pairs);协议类型、连接状态(TCP协议)和超时时间等。防火墙把这些信息叫作状态(stateful),能够检测每个连接状态的防火墙叫作状态包过滤防火墙。它除了能够完成简单包过滤防火墙的包过滤工作外,还在自己的内存中维护一个跟踪连接状态的表,比简单包过滤防火墙具有更大的安全性。
iptables中的状态检测功能是由state选项来实现的。对这个选项,在iptables的手册页中有以下描述:
state
这个模块能够跟踪分组的连接状态(即状态检测)。
--state state
这里,state是一个用逗号分割的列表,表示要匹配的连接状态。有效的状态选项包括:INVAILD,表示分组对应的连接是未知的;ESTABLISHED,表示分组对应的连接已经进行了双向的分组传输,也就是说连接已经建立;NEW,表示这个分组需要发起一个连接,或者说,分组对应的连接在两个方向上都没有进行过分组传输;RELATED,表示分组要发起一个新的连接,但是这个连接和一个现有的连接有关,例如:FTP的数据传输连接和控制连接之间就是RELATED关系。
对于本地产生分组,在PREROUTING或者OUTPUT链中都可以对连接的状态进行跟踪。在进行状态检测之前,需要重组分组的分片。这就是为什么在iptables中不再使用ipchains的ip_always_defrag开关。
UDP和TCP连接的状态表由/proc/net/ip_conntrack进行维护。稍后我们再介绍它的内容。
状态表能够保存的最大连接数保存在/proc/sys/net/ipv4/ip_conntrack_max中。它取决于硬件的物理内存。
2.iptables的状态检测是如何工作的?2.1.iptables概述
在讨论iptables状态检测之前,我们先大体看一下整个netfilter框架。如果要在两个网络接口之间转发一个分组,这个分组将以以下的顺序接收规则链的检查:
PREROUTING链
如果必要对这个分组进行目的网络地址转换(DNAT)和mangle处理。同时,iptables的状态检测机制将重组分组,并且以以下某种方式跟踪其状态:
分组是否匹配状态表中的一个已经实现(ESTABLISHED)的连接。
它是否是和状态表中某个UDP/TCP连接相关(RELATED)的一个ICMP分组。
这个分组是否要发起一个新(NEW)的连接。
如果分组和任何连接无关,就被认为是无效(INVALID)的。
FORWARD链
把分组的状态和过滤表中的规则进行匹配,如果分组与所有的规则都无法匹配,就使用默认的策略进行处理。
POSTROUTING链
如果有必要,就对分组进行源网络地址转换(SNAT),
注意:所有的分组都必须和过滤表的规则进行比较。如果你修改了规则,要拒绝所有的网络流量,那么即使分组的状态匹配状态表中的一个ESTABLISHED条目,也将被拒绝。
下面,我们对UDP、TCP和ICMP三个协议分别进行分析。
2.2.UDP连接
UDP(用户数据包协议)是一种无状态协议,以为这个协议没有序列号。不过,这并不意味着我们不能跟踪UDP连接。虽然没有序列号,但是我们还可以使用其它的一些信息跟踪UDP连接的状态。下面是状态表中关于UDP连接的条目:
udp 17 19 src=192.168.1.2 dst=192.168.1.50 sport=1032 dport=53 [UNREPLIED] src=192.168.1.50 dst=192.168.1.2 sport=53 dport=1032 use=1
这个状态表项只有在iptables过滤规则允许建立新的连接时,才能建立。以下的规则可以产生这类状态表项,这两条规则只允许向外的UDP连接:
iptables -A INPUT -p udp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -P udp -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
上面的状态表项包含如下信息:
连接的协议是UDP(IP协议号17)。
这个状态表项还有19秒中就超时。
发起连接方向上的源、目的地址和源、目的端口。
应答方向上的源、目的地址和源、目的端口。这个连接使用UNREPLIED标记,表示还没有收到应答。
UDP连接的超时时间在/usr/src/linux/net/ipv4/netfilter/ip_conntrack_proto_udp.c文件中设置,如果改变了这个值,需要重新编译Linux内核源代码才能生效。下面是UDP连接超时时间的相关的源代码:
#define UDP_TIMEOUT (30*HZ)
#define UDP_STREAM_TIMEOUT (180*HZ)
一个UDP请求等待应答的时间是30*HZ(这个值一般是30秒)。在上面的例子中,等待的时间已经消耗了11秒,还剩余19秒,如果在这段时间之内没有收到应答分组,这个表项就会被删除。一旦收到了应答,这个值就被重置为30,UNREPLIED标志也被删除。这个表项编程如下形式:
udp 17 28 src=192.168.1.2 dst=192.168.1.50 sport=1032 dport=53 src=192.168.1.50 dst=192.168.1.2 sport=53 dport=1032 use=1
如果在这一对源、目的地址和源、目的端口上,发生了多个请求和应答,这个表项就作为一个数据流表项,它的超时时间是180秒。这种情况下,这个表项就变成如下形式:
udp 17 177 src=192.168.1.2 dst=192.168.1.50 sport=1032 dport=53 src=192.168.1.50 dst=192.168.1.2 sport=53 dport=1032 [ASSURED] use=1
这时我们看到这个表项使用ASSURED标志。一旦连接表项使用ASSURED标志,那么即使在网络负沉重的情况下,也不会被丢弃。如果状态表已经饱和,当新的连接到达时,使用UNREPLIED标志的表项会受被丢弃。
2.3.TCP连接
一个TCP连接是通过三次握手的方式完成的。首先,客户程序发出一个同步请求(发出一个SYN分组);接着,服务器端回应一个SYN|ACK分组;最后返回一个ACK分组,连接完成。整个过程如下所示:
Client Server
SYN --->
<--- SYN+ACK
ACK --->
<--- ACK
ACK --->
.........
.........
SYN和ACK是由TCP分组头的标志决定的。在每个TCP分组头还有32位的序列号和应答号用于跟踪会话。
为了跟踪一个TCP连接的状态,你需要使用下面这样的规则:
iptables -A INPUT -p tcp -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp -m state --state NEW,ESTABLISHED -j ACCEPT
2.3.1.连接建立过程中状态表的变化
下面,我们详细讨论在连接建立的每个阶段中,状态表发生的变化:
一旦一个初始SYN分组进入OUTPUT链,并且输出规则允许这个分组建立一个新的连接,状态表的相关表项将如下所示:
cp 6 119 SYN_SENT src=140.208.5.62 dst=207.46.230.218 sport=1311 dport=80 [UNREPLIED] src=207.46.230.218 dst=140.208.5.62 sport=80 dport=1311 use=1
其中,TCP连接状态是SYN_SENT,连接被标记为UNREPLIED。
现在,我们等待SYN+ACK分组的响应。一旦得到响应,这个TCP连接表项就变为:
tcp 6 57 SYN_RECV src=140.208.5.62 dst=207.46.230.218 sport=1311 dport=80 src=207.46.230.218 dst=140.208.5.62 sport=80 dport=1311 use=1
连接的状态变为SYN_RECV,UNREPLIED标志被清除。
现在我们需要等待完成握手的ACK分组。ACK分组到达后,我们首先对其序列号进行一些检查,如果正确,就把这个连接的状态变为ESTABLISHED,并且使用ASSURED标记这个连接,
这时,这个连接的状态如下所示:
cp 6 431995 ESTABLISHED src=140.208.5.62 dst=207.46.230.218 sport=1311 dport=80 src=207.46.230.218 dst=140.208.5.62 sport=80 dport=1311 [ASSURED] use=1
2.3.2.透视状态表
上面,我们涉及了很多CP连接的状态。现在,我们分析一下TCP连接的状态检测。实际上,状态表只知道NEW、ESTABLISHED、RELATED和INVALID。
要注意:状态检测的状态不等于TCP状态。当一个SYN分组的响应SYN+ACK分组到达,Netfilter的状态检测模块就会认为连接已经建立。但是,这时还没有完成三次握手,因此TCP连接还没有建立。
另外,包过滤规则不能删除状态表中的表项,只有连接超时,对应的状态表项才会被删除。ACK分组能够建立一个NEW状态表项。向防火墙之后一台并不存在主机发送ACK分组,并不会返回RST分组,可以证明这个结论。因此,你需要使用以下的规则明确新的TCP连接应该是SYN分组建立的:
iptables -A INPUT -p tcp !--syn -m state --state NEW -j DROP
这样可以阻止空会话的继续进行。
2.3.3.超时
所谓状态表项的超时值是指每个表项存在的最大时间,这些超时值的大小在/usr/src/linux/net/ipv4/netfilter/ip_conntrack_proto_tcp.c文件中设置。以下是相关的代码:
static unsigned long tcp_timeouts[]
= { 30MINS, /* TCP_CONNTRACK_NONE, */
5 DAYS, /* TCP_CONNTRACK_ESTABLISHED, */
2 MINS, /* TCP_CONNTRACK_SYN_SENT, */
60 SECS, /* TCP_CONNTRACK_SYN_RECV, */
2 MINS, /* TCP_CONNTRACK_FIN_WAIT, */
2 MINS, /* TCP_CONNTRACK_TIME_WAIT, */
10 SECS, /* TCP_CONNTRACK_CLOSE, */
60 SECS, /* TCP_CONNTRACK_CLOSE_WAIT, */
30 SECS, /* TCP_CONNTRACK_LAST_ACK, */
2 MINS, /* TCP_CONNTRACK_LISTEN, */
};
2.3.4.连接的中断
关闭一个TCP连接可以有两种方式。第一种类似于建立TCP连接的三次握手。一旦一个TCP会话完成,要终止会话的一方首先发出一个FIN为1的分组。接收方TCP确认这个FIN分组,并同志自己这边的应用程序不要在接收数据了。这个过程可以如下所示:
Client Server
.........
.........
FIN+ACK --->
<--- ACK
<--- FIN+ACK
ACK --->
在这个过程之中或者之后,状态表的连接状态变为TIME_WAIT。在默认情况下,2分钟之后从状态表删除。
除此之外,还有其它关闭中断的方式。TCP会话的任何一方发出一个RST标志为1的分组,可以快速断开一个TCP连接。而且,RST分组不需要应答。在这种情况下,状态表项的状态变为CLOSE,10秒之后被删除。和http连接经常通过这种方式中断,如果一个连接很长时间没有请求了,服务器端就会发出一个RST分组中断连接。
2.4.ICMP
在iptables看来,只有四种ICMP分组,这些分组类型可以被归为NEW、ESTABLISHED两类:
ECHO请求(ping,8)和ECHO应答(pong,0)。
时间戳请求(13)和应答(14)。
信息请求(15)和应答(16)。
地址掩码请求(17)和应答(18)。
这些ICMP分组类型中,请求分组属于NEW,应答分组属于ESTABLISHED。而其它类型的ICMP分组不基于请求/应答方式,一律被归入RELATED。
我们先看一个简单的例子:
iptables -A OUTPUT -p icmp -m state --state NEW,ESTABLISHED, RELATED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p icmp -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
这链条规则进行如下的过滤:
一个ICMP echo请求是一个NEW连接。因此,允许ICMP echo请求通过OUTPUT链。
当对应的应答返回,此时连接的状态是ESTABLISED,因此允许通过INPUT链。而INPUT链没有NEW状态,因此不允许echo请求通过INPUT链。也就是说,这两条规则允许内部主机ping外部主机,而不允许外部主机ping内部主机。
一个重定向ICMP(5)分组不是基于请求/应答方式的,因此属于RELATED。INPUT和OUTPUT链都允许RELATED状态的连接,因此重定向(5)分组可以通过INPUT和OUTPUT链。
3.FTP协议的状态检测上面,我们比较详细地介绍了iptables的态检测机制。现在,我们以FTP状态检测为例介绍如何使用iptables进行连接状态检测。
首先,你需要加载ip_conntrack_ftp模块。使用如下规则就可以允许建立FTP控制连接(这里没有考虑IMCP问题):
iptables -A INPUT -p tcp --sport 21 -m state --state ESTABLESED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 21 -m state --state NEW,ESTABLISED -j ACCEPT
除了控制连接之外,FTP协议还需要一个数据通道,不过,数据连接可以通过主动和被动两种模式建立,我们需要分别讨论。
3.1.主动模式
在主动模式下,客户程序在控制通道上,使用PORT命令告诉FTP服务器自己这边的数据传输端口,然后FTP从20端口向这个端口发起一个连接。连接建立后,服务器端和客户端就可以使用这个连接传输数据了,例如:传诵的文件、ls等命令的结果等。因此,在主动模式下FTP数据传输通道是反向建立的,它从FTP服务器端向客户端发起。
在主动模式下,客户端使用的数据传输端口是不固定的,因此我们需要在规则中使用端口范围。由于客户端使用的端口都是大于1024的,这并不会降低系统的安全性。
在iptables中,有一个专门跟踪FTP状态的模块--ip_conntrack_ftp。这个模块能够识别出PORT命令,并从中提取端口号。这样,FTP数据传输连接就被归入RELATED状态,它和向外的FTP控制连接相关,因此我们不需要在INPUT链中使用NEW状态。下面的规则可以实现我们的意图:
iptables -A INPUT -p tcp --sport 20 -m state --state ESTABLISED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 20 -m state --state ESTABLISED -j ACCEPT
3.2.被动模式
和主动模式相反,在被动模式下,指定连接端口的PORT命令是服务器端发出的。FTP服务器通过PORT命令告诉客户端自己使用的FTP数据传输端口,然后等待客户端建立数据传输连接。在被动模式下,建立数据传输连接的方向和建立控制连接的方向是相同的。因此,被动模式具有比主动模式更好的安全性。
由于ip_conntrack_ftp模块能够从PORT命令提取端口,因此我们在OUTPUT链中也不必使用NEW状态,下面的规则可以实现对被动模式下的FTP状态检测:
iptables -A INPUT -p tcp --sport 1024: --dport 1024: -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 1024: --dport 1024: -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
综合以上的分析,我们可以得到FTP连接的状态检测规则,对于主动模式的FTP,需要下面的iptables规则:
iptables -A INPUT -p tcp --sport 21 -m state --state ESTABLESED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 21 -m state --state NEW,ESTABLISED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp --sport 20 -m state --state ESTABLISED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 20 -m state --state ESTABLISED -j ACCEPT
对于被动模式的FTP连接,需要使用如下iptables规则
iptables -A INPUT -p tcp --sport 21 -m state --state ESTABLESED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 21 -m state --state NEW,ESTABLISED -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp --sport 1024: --dport 1024: -m state --state ESTABLISHED -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -p tcp --sport 1024: --dport 1024: -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
本文中提到的状态检测,在iptables中实际叫作连接跟踪(Connection tracking),出于自己的习惯,我在本文中一律改为状态检测:P
1.什么是状态检测原文转自:www.ltesting.net
一、proc文件系统
我们平时输入的命令:ifconfig,hostname,free(查看内存使用情况),df(查看硬盘使用情况),uname命令是从哪里得到的信息呢?
答案就是proc!看一下:
jerry@why :~$ cat /proc/version
Linux version 3.2.0-23-generic-pae (buildd@palmer) (gcc version 4.6.3 (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu4) ) #36-Ubuntu SMP Tue Apr 10 22:19:09 UTC
jerry@why :~$ uname -a
Linux why 3.2.0-23-generic-pae #36-Ubuntu SMP Tue Apr 10 22:19:09 UTC 2012 i686 i686 i386 GNU/Linux
jerry@why :~$
/proc/是内核的小窗户,
二、日志系统
位置:jerry@why :~$ ls /var/log/
下面我用正则找出以。log结尾的日志文件:
jerry@why :/var/log$ locate -r “^/var/log/[a-z]*\.log$”
/var/log/alternatives.log
/var/log/apport.log
/var/log/auth.log
/var/log/boot.log
/var/log/bootstrap.log
/var/log/dpkg.log
/var/log/fontconfig.log
/var/log/jockey.log
/var/log/kern.log
/var/log/mail.log
/var/log/ufw.log
jerry@why :/var/log$
------------------------------------------------
进程
top查看进程的信息,默认按照cpu占用排序,按M可以按内存占用大小排序。如果想杀掉一个进程呢,发送15号信号,也就是按k回车,如果杀不掉怎么办?可以强制杀掉,这时候发送9号信号(可能产生僵尸进程(不受控制的子进程))。
看一个各个信号
jerry@why:/var/log$ kill -l
1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP
6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1
11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM
16) SIGSTKFLT 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP
21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ
26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR
31) SIGSYS 34) SIGRTMIN 35) SIGRTMIN+1 36) SIGRTMIN+2 37) SIGRTMIN+3
38) SIGRTMIN+4 39) SIGRTMIN+5 40) SIGRTMIN+6 41) SIGRTMIN+7 42) SIGRTMIN+8
43) SIGRTMIN+9 44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13
48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12
53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7
58) SIGRTMAX-6 59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2
63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX
jerry@why:/var/log$
ps auxf(x另外还显示后台进程,没有的话只显示控制台进程)(f显示父子进程关系)
kill 【 -9】 5671(给pid为5671的进程发送9号信号,也就是强杀进程)(kill是发送信号的传令兵,并不单单是杀掉进程)
skill -9 root(把root的所有进程干掉)
skill -9 jerry(jerry的所有进程)
再来看一下进程的几种状态:
S(sleeping)T(stop)R(running)D(deepsleeping(深度睡眠))Z(僵尸进程)
还有一点小东西:
jerry@why:~$ w
11:04:03 up 1:47, 1 user, load average: 1.61, 1.70, 1.77
USER TTY FROM LOGIN@ IDLE JCPU PCPU WHAT
jerry pts/1 :0 10:47 0.00s 0.35s 0.00s w
jerry@why:~$
w看有谁登录了这台电脑,
skill -9 pts/1 就可以踢掉他啦!
飞机发动机状态检测系统设计
某型飞机推进系统采用双涵道涡轮喷气发动机,该发动机功率很大,用通常的电机很难起动,故一般使用间接电力起动,即首先由起动电动机带动燃气涡轮起动机,再由燃气涡轮起动机起动发动机.
作 者:曹江涛 赵文成 姬晓飞 作者单位:沈阳航空工业学院 刊 名:航空维修与工程 PKU英文刊名:AVIATION MAINTENANCE & ENGINEERING 年,卷(期):2007 “”(5) 分类号:V2 关键词:★ 计量检测管理系统
★ 机制求职信
★ 状态的近义词
★ 机制专业自荐信
★ 制度机制风险
★ 三项机制发言稿