Форвардинг портов через шлюз Linux в Iptables

Published by Leave your thoughts

NAT (network address translation, или трансляция сетевых адресов) – это технология перенаправления пакетов на альтернативный адрес. Как правило, она помогает трафику преодолеть границы сети. Хост, который реализует NAT, как правило, имеет доступ к двум или нескольким сетям и настроен для маршрутизации трафика между ними.

Форвардинг портов (или перенаправление портов) – это процесс переадресации запросов одного порта на другой хост, порт или сеть. Поскольку этот процесс изменяет назначение передаваемого пакета, он считается операцией NAT.

Данное руководство поможет настроить iptables для перенаправления портов на хосты с помощью технологии NAT. Такая настройка позволит допустить трафик в частную сеть с помощью шлюза.

Требования

Для работы вам понадобится:

  • Два хоста Ubuntu 14.04 в одном датацентре с включенной частной сетью.
  • Пользователь с доступом к sudo на каждом хосте.

Первый хост будет использоваться как брандмауэр и роутер дял частной сети. Второй хост будет работать как веб-сервер, который доступен только через закрытый интерфейс. Первый хост будет передавать запросы на открытый интерфейс веб-сервера, после чего они будут поступать на его закрытый интерфейс.

Данные хостов

Сеть

Сначала нужно узнать свои сетевые интерфейсы. Чтобы узнать интерфейсы хостов и связанные с ними адреса, введите:

ip -4 addr show scope global
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
inet 198.51.100.45/18 brd 45.55.191.255 scope global eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
inet 192.168.1.5/16 brd 10.132.255.255 scope global eth1
valid_lft forever preferred_lft forever

Вывод показал два интерфейса, eth0 и eth1, и присвоенные им адреса, 192.51.100.45 и 192.168.1.5 соответственно. Чтобы узнать свой открытый интерфейс, введите:

ip route show | grep default
default via 111.111.111.111 dev eth0

Команда выведет на экран интерфейс, подключенный к шлюзу по умолчанию (в данном примере это eth0). Обычно это и есть открытый интерфейс.

Найдите эти значения на каждой машине и используйте их в дальнейшей работе.

Условные данные руководства

Для приведения примеров в руководстве используются условные данные хостов. Пожалуйста, во время работы замените их своими данными.

Хост веб-сервера:

  • Внешний IP: 203.0.113.2
  • Внутренний IP: 192.0.2.2
  • Открытый интерфейс: eth0
  • Закрытый интерфейс: eth1

Хост брандмауэра:

  • Внешний IP: 203.0.113.15
  • Внутренний IP: 192.0.2.15
  • Открытый интерфейс: eth0
  • Закрытый интерфейс: eth1

Настройка веб-сервера

Установка Nginx

Сначала нужно установить Nginx и настроить его для прослушивания закрытого интерфейса. Так веб-сервер будет доступен только в случае правильной настройки форвардинга портов.

Обновите индекс пакетов и установите пакет:

sudo apt-get update
sudo apt-get install nginx

Настройка Nginx

Откройте виртуальный хост по умолчанию:

sudo nano /etc/nginx/sites-enabled/default

В нём найдите директиву listen:

server {
listen 80 default_server;
listen [::]:80 default_server ipv6only=on;
. . .
}

В файле она встречается дважды. В первой директиве listen нужно указать внутренний IP веб-сервера и задать порт 80.

Данное руководство предназначено только для IPv4, потому вторую директиву listen, для IPv6, можно просто удалить.

server {
listen 192.0.2.2:80 default_server;
. . .
}

Сохраните и закройте файл. Проверьте синтаксис на наличие ошибок:

sudo nginx -t

Если ошибок нет, перезапустите Nginx:

sudo service nginx restart

Проверка настройки Nginx

Теперь нужно убедиться, что Nginx доступен только на закрытом интерфейсе.

Перейдите на сервер брандмауэра и попробуйте получить доступ к закрытому интерфейсу веб-сервера:

curl --connect-timeout 5 192.0.2.2
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
body {
width: 35em;
margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
. . .

Попробуйте использовать открытый интерфейс:

curl --connect-timeout 5 203.0.113.2
curl: (7) Failed to connect to 203.0.113.2 port 80: Connection refused

Настройка форвардинга

Перейдите на сервер брандмауэра.

Включение форвардинга в ядро

Сначала нужно включить форвардинг на уровне ядра. По умолчанию в большинстве систем эта функция отключена.

Чтобы включить форвардинг на одну сессию, введите:

echo 1 | sudo tee /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

Чтобы включить форвардинг на постоянной основе, нужно отредактировать файл /etc/sysctl.conf.

sudo nano /etc/sysctl.conf

Найдите и раскомментируйте эту строку:

net.ipv4.ip_forward=1

Сохраните и закройте файл, а затем обновите настройки:

sudo sysctl -p
sudo sysctl --system

Настройка брандмауэра

Чтобы выполнить базовую настройку брандмауэра, читайте это руководство, которое поможет вам:

  • Установить iptables-persistent.
  • Сохранить набор правил по умолчанию в /etc/iptables/rules.v4.
  • Научиться добавлять и редактировать правила брандмауэра.

Настроив свой брандмауэр, можно добавить в него правила перенаправления портов.

Правила форвардинга

Итак, теперь нужно настроить брандмауэр таким образом, чтобы трафик, поступающий на порт 80 открытого интерфейса eth0, перенаправлялся на закрытый интерфейс eth1.

Согласно базовой настройке брандмауэра, цепочка FORWARD сбрасывает (DROP) трафик по умолчанию. Теперь нужно добавить правила, которые перенаправят соединения на веб-сервер. При этом рекомендуется ограничиться только необходимыми соединениями, а остальные заблокировать.

Цепочка FORWARD будет принимать новые соединения, предназначенные для порта 80 и поступающие от открытого интерфейса, и передавать их закрытому интерфейсу. Новые соединения обнаруживаются по расширению conntrack и пакету TCP SYN.

sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o eth1 -p tcp --syn --dport 80 -m conntrack --ctstate NEW -j ACCEPT

Это правило пропустит через брандмауэр первый пакет, который предназначен для создания соединения. Также необходимо разрешить любой последующий трафик в обоих направлениях, что является результатом этого соединения. Чтобы разрешить трафик между открытым и закрытым интерфейсом (ESTABLISHED,RELATED), введите:

iptables -A FORWARD -i eth0 -o eth1 -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
iptables -A FORWARD -i eth1 -o eth0 -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

Если цепочка FORWARD использует другую политику по умолчанию, установите в ней политику DROP:

sudo iptables -P FORWARD DROP

Теперь брандмауэр пропускает трафик между открытым и закрытым интерфейсом. Однако пока iptables ещё не знает, как именно нужно направлять этот трафик.

Правила NAT

Теперь нужно добавить правила iptables для маршрутизации трафика. Чтобы iptables мог правильно изменять пакеты и поддерживать взаимодействие между клиентами и веб-сервером, нужно выполнить две операции.

Первая операция, DNAT, будет выполняться в цепи PREROUTING таблицы nat. Эта операция изменяет целевой адрес пакета. Клиенты будут подключаться к серверу брандмауэра по общедоступной сети, не подозревая о перенаправлении пакетов. Нужно изменить адрес получателя каждого пакета, чтобы пакет, попадая в частную сеть, знал, как найти веб-сервер.

NAT не нужно применять ко всем пакетам, которые прошли брандмауэр. Настройте NAT для пакетов, поступающих на порт 80 внутреннего IP-адреса (в данном примере это 192.0.2.2).

sudo iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.0.2.2

Теперь пакет будет перенаправлен на веб-сервер. Однако на данный момент исходным адресом пакета все еще остается адрес клиента. Сервер попытается отправить ответ непосредственно на этот адрес, в результате чего TCP-соединение не будет легитимным.

Чтобы настроить правильную переадресацию, нужно также изменить исходный адрес пакета. Этот адрес нужно заменить внутренним IP-адресом сервера брандмауэра (в данном примере это 192.0.2.15). После этого ответ будет отправлен на сервер брандмауэра, а уже оттуда он попадёт к клиенту.

Для этого нужно добавить правило в цепочку POSTROUTING в таблицу nat. Она читается непосредственно перед отправкой пакетов по сети.

sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1 -p tcp --dport 80 -d 192.0.2.2 -j SNAT --to-source 192.0.2.15

Теперь веб-сервер будет доступен в браузере, если направить его на внешний адрес хоста брандмауэра.

curl 203.0.113.15
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
body {
width: 35em;
margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
. . .

Форвардинг портов настроен.

Сохранение правил

Добавив правила для форвардинга портов, нужно сохранить их в наборе постоянных правил брандмауэра.

Если в постоянном наборе правил нет важных комментариев, можете просто использовать такую команду:

sudo service iptables-persistent save

Чтобы сохранить комментарии, откройте файл и отредактируйте его вручную:

sudo nano /etc/iptables/rules.v4

Отредактируйте конфигурации в таблице filter, в цепочке FORWARD. Также нужно отредактировать таблицу nat, в которую нужно добавить правила PREROUTING и POSTROUTING. В данном случае эти правила будут выглядеть так:

*filter
# Allow all outgoing, but drop incoming and forwarding packets by default
:INPUT DROP [0:0]
:FORWARD DROP [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [0:0]
# Custom per-protocol chains
:UDP - [0:0]
:TCP - [0:0]
:ICMP - [0:0]
# Acceptable UDP traffic
# Acceptable TCP traffic
-A TCP -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
# Acceptable ICMP traffic
# Boilerplate acceptance policy
-A INPUT -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
-A INPUT -i lo -j ACCEPT
# Drop invalid packets
-A INPUT -m conntrack --ctstate INVALID -j DROP
# Pass traffic to protocol-specific chains
## Only allow new connections (established and related should already be handled)
## For TCP, additionally only allow new SYN packets since that is the only valid
## method for establishing a new TCP connection
-A INPUT -p udp -m conntrack --ctstate NEW -j UDP
-A INPUT -p tcp --syn -m conntrack --ctstate NEW -j TCP
-A INPUT -p icmp -m conntrack --ctstate NEW -j ICMP
# Reject anything that's fallen through to this point
## Try to be protocol-specific w/ rejection message
-A INPUT -p udp -j REJECT --reject-with icmp-port-unreachable
-A INPUT -p tcp -j REJECT --reject-with tcp-reset
-A INPUT -j REJECT --reject-with icmp-proto-unreachable
# Rules to forward port 80 to our web server
# Web server network details:
# * Public IP Address: 203.0.113.2
# * Private IP Address: 192.0.2.2
# * Public Interface: eth0
# * Private Interface: eth1
#
# Firewall network details:
#
# * Public IP Address: 203.0.113.15
# * Private IP Address: 192.0.2.15
# * Public Interface: eth0
# * Private Interface: eth1
-A FORWARD -i eth0 -o eth1 -p tcp --syn --dport 80 -m conntrack --ctstate NEW -j ACCEPT
-A FORWARD -i eth0 -o eth1 -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
-A FORWARD -i eth1 -o eth0 -m conntrack --ctstate ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
# End of Forward filtering rules
# Commit the changes
COMMIT
*raw
:PREROUTING ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [0:0]
COMMIT
*nat
:PREROUTING ACCEPT [0:0]
:INPUT ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [0:0]
:POSTROUTING ACCEPT [0:0]
# Rules to translate requests for port 80 of the public interface
# so that we can forward correctly to the web server using the
# private interface.
# Web server network details:
# * Public IP Address: 203.0.113.2
# * Private IP Address: 192.0.2.2
# * Public Interface: eth0
# * Private Interface: eth1
#
# Firewall network details:
#
# * Public IP Address: 203.0.113.15
# * Private IP Address: 192.0.2.15
# * Public Interface: eth0
# * Private Interface: eth1
-A PREROUTING -i eth0 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.0.2.2
-A POSTROUTING -d 192.0.2.2 -o eth1 -p tcp --dport 80 -j SNAT --to-source 192.0.2.15
# End of NAT translations for web server traffic
COMMIT
*security
:INPUT ACCEPT [0:0]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [0:0]
COMMIT
*mangle
:PREROUTING ACCEPT [0:0]
:INPUT ACCEPT [0:0]
:FORWARD ACCEPT [0:0]
:OUTPUT ACCEPT [0:0]
:POSTROUTING ACCEPT [0:0]
COMMIT

Сохраните и закройте файл.

Проверьте ошибки в файле:

sudo iptables-restore -t < /etc/iptables/rules.v4

Если ошибок нет, обновите список правил:

sudo service iptables-persistent reload

Убедитесь, что веб-сервер всё ещё доступен по внешнему адресу сервера брандмауэра:

curl 203.0.113.15

Заключение

Теперь форвардинг портов с помощью iptables успешно настроен. Такая технология позволяет пропускать трафик через шлюз брандмауэра, при этом скрывая топологию сетей.

Tags: , , , ,

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>