CentOS中的Firewalld：全面介绍与实战应用

CentOS中的Firewalld：全面介绍与实战应用

一、引言

CentOS操作系统中的防火墙管理工具经历了从iptables到firewalld的演变。这一变迁使得防火墙管理更加灵活和动态，有助于系统管理员更好地理解和使用当前的防火墙管理工具。本文将全面介绍firewalld的基本概念、安装与配置方法，以及实战应用，旨在帮助读者更好地保护CentOS系统的安全。

二、Firewalld基础概念

1. 什么是Firewalld

Firewalld是一个动态管理防火墙的守护进程，提供基于区域的网络流量管理。它是在CentOS 7及以后版本中引入的，旨在简化防火墙管理，提供更灵活和动态的控制。

2. Firewalld的特性

• 动态管理：支持在不中断现有连接的情况下动态更改规则。
• 区域概念：基于信任级别定义不同的区域，每个区域有不同的规则。
• 服务管理：可以通过服务名称而不是端口号来配置规则。
• 接口绑定：可以将网络接口绑定到特定的区域。
• 丰富的接口：提供命令行工具firewall-cmd和图形界面工具（如firewall-config）进行管理。

3. Firewalld与iptables的区别

• 设计理念和管理方式：

  • iptables：使用静态规则集，所有规则在启动时加载到内核并在运行时保持不变。任何更改都需要重新应用整个规则集，这可能导致短暂的网络中断。
  • firewalld：支持动态添加、修改和删除规则，而无需重启防火墙服务或重新应用整个规则集，因此不会中断现有连接。

• 使用方式：

  • iptables：通过命令行界面手动配置规则，每条规则需要单独添加和管理。
  • firewalld：提供命令行工具firewall-cmd和图形界面工具firewall-config，方便用户管理防火墙。

• 规则管理和灵活性：

  • iptables：使用链（chain）和表（table）的概念，分别为filter、nat、mangle和raw表，每个表包含多个链，如INPUT、OUTPUT、FORWARD等。
  • firewalld：引入区域（zone）的概念，每个区域表示一组防火墙规则，可以根据网络接口或源地址分配到不同的区域。

• 性能和适用场景：

  • iptables：直接操作内核的netfilter框架，性能较高，适合高流量环境。适用于单个节点或简单网络环境的防火墙管理。
  • firewalld：适应现代动态网络环境，特别是云计算和虚拟化环境，提供更好的灵活性和易用性。适合需要综合管理多个网络接口和复杂网络配置的场景。

三、安装与配置Firewalld

1. Firewalld的安装（对于未预装的系统）

首先，确保系统的软件包是最新的。运行以下命令更新系统：

sudo yum update -y

然后，使用yum包管理器安装firewalld：

sudo yum install firewalld -y

安装完成后，启动firewalld服务并设置开机自启动：

sudo systemctl start firewalld
sudo systemctl enable firewalld

最后，验证firewalld状态，确保firewalld正常运行：

sudo systemctl status firewalld

如果firewalld正在运行，应该会看到类似以下的输出：

● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Fri 2024-11-07 12:34:56 UTC; 5min ago

2. Firewalld的区域（Zones）管理

• 区域的概念与作用：
  Firewalld将所有的网络数据流量划分为多个区域，从而简化防火墙管理。根据数据包的源IP地址或传入网络接口等条件，将数据流量转入相应区域的防火墙规则。

• 如何查看当前区域设置：
  使用以下命令查看当前区域设置：

  sudo firewall-cmd --get-active-zones
  

• 更改默认区域与接口绑定：
  使用以下命令将网络接口绑定到特定区域：

  sudo firewall-cmd --zone=trusted --change-interface=eth0
  sudo firewall-cmd --reload
  

四、Firewalld的常见命令与实战应用

1. 常见命令

• 查看firewalld服务状态：

  sudo firewall-cmd --state
  

• 查看所有区域：

  sudo firewall-cmd --get-zones
  

• 查看指定区域的规则：

  sudo firewall-cmd --zone=public --list-all
  

• 开放端口：

  sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp --permanent
  sudo firewall-cmd --reload
  

• 添加服务：

  sudo firewall-cmd --zone=public --add-service=http --permanent
  sudo firewall-cmd --reload
  

• 删除端口/服务：

  sudo firewall-cmd --zone=public --remove-port=80/tcp --permanent
  sudo firewall-cmd --zone=public --remove-service=http --permanent
  sudo firewall-cmd --reload
  

2. 实战应用

• 开放SSH访问（端口22）：

  sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=22/tcp --permanent
  sudo firewall-cmd --reload
  

• 开放HTTP和HTTPS服务：

  sudo firewall-cmd --zone=public --add-service=http --permanent
  sudo firewall-cmd --zone=public --add-service=https --permanent
  sudo firewall-cmd --reload
  

• 将网络接口从默认的public区域移动到trusted区域：

  sudo firewall-cmd --zone=trusted --change-interface=eth0
  sudo firewall-cmd --reload
  

• 禁止Ping请求：

  sudo firewall-cmd --zone=public --add-rich-rule='rule family="ipv4" protocol="icmp" icmp-type="echo-request" drop' --permanent
  sudo firewall-cmd --reload
  

• 允许特定IP访问SSH端口：

  sudo firewall-cmd --zone=public --add-rich-rule='rule family="ipv4" source address="192.168.1.100" port protocol="tcp" port="22" accept' --permanent
  sudo firewall-cmd --reload
  

3. Firewalld配置文件路径

Firewalld的配置文件位于/etc/firewalld/目录下，其中主要的配置文件有：

• firewalld.conf：Firewalld的主要配置文件。
• zones：每个区域的配置文件都在这个目录下，例如public.xml, internal.xml等。
• services：包含每个服务的XML文件，例如http.xml, ssh.xml等。

通过修改这些配置文件，可以自定义Firewalld的行为，但记得在修改后重新加载防火墙配置。

五、Firewalld的预定义区域说明

Firewalld提供了多个预定义区域，每个区域都有不同的安全策略：

• trusted（信任区域）：可接收所有的网络连接。
• public（公共区域）：除非与传出流量相关，或与ssh或dhcpv6-client预定义服务匹配，否则拒绝流量传入。
• work（工作区域）：用于工作区，除非与传出流量相关，或与ssh、ipp-client、dhcpv6-client预定义服务匹配，否则拒绝流量传入。
• home（家庭区域）：用于家庭网络，除非与传出流量相关，或与ssh、ipp-client、mdns、samba-client、dhcpv6-client预定义服务匹配，否则拒绝流量传入。
• internal（内部区域）：用于内部网络，除非与传出流量相关，或与ssh、ipp-client、mdns、samba-client、dhcpv6-client预定义服务匹配，否则拒绝流量传入。
• external（外部区域）：除非与传出流量相关，或与ssh预定义服务匹配，否则拒绝流量传入。
• dmz（隔离区域也称为非军事化区域）：除非和传出的流量相关，或与ssh预定义服务匹配，否则拒绝流量传入。
• block（限制区域）：除非与传出流量相关，否则拒绝所有传入流量。
• drop（丢弃区域）：除非与传出流量相关，否则丢弃所有传入流量，并且不产生包含ICMP的错误响应。

六、总结

Firewalld是CentOS系统中一个强大的防火墙管理工具，通过理解其基本概念和掌握常见命令，可以更好地利用其功能来提高系统的安全性。Firewalld的动态管理、区域概念、服务管理以及丰富的接口使得防火墙管理更加灵活和高效。定期更新和维护防火墙规则是确保网络安全的重要部分，希望本文能帮助读者更好地配置和管理CentOS系统中的Firewalld防火墙。