FreeBSD IPFilter防火墙的安装与设置

其实设置FreeBSD防火墙是一件比较简单的事情。结合自己的实践经验和一些网上的资料，我来向大家介绍一下具体设置的方法。本文包括：1.最大化安全设置2.设置网卡3.设置Kernel4.打开包转发、防火墙和NAT5.配置NAT/防火墙后面的机器6.熟悉IPFilter7.QoS8.参考文献

1. 最大化安全设置
锁定一台用作NAT防火墙的电脑的第一步是停止所有安装时不需要的服务。编辑/etc/rc.conf并确认inetd、portmap、sendmail这些守护者都被禁止了。除了设置
inetd_enable="NO"
portmap_enable="NO"
sendmail_enable="NO"

之外，为了以防万一，最好将/etc/inetd.conf中关于这些服务的设置注释掉。如果确实需要远程登陆，那么应该安装ssh并且家上

sshd_enable="YES"

到/etc/rc.conf。一旦你禁用了所有不需要的服务，你就可以到http://www.unixcircle.com/memberonly/portscan.php3去进行一次远程扫描，以便确认设置正确。注意别在防火墙里面进行这样的扫描，否则你得到的结果将是你的防火墙是否安全！如果没有条件出国的话，也可以用NetScanTools这样的工具，不过一定要确认你扫描的时候用的是当前子网外面的电脑。用CVSup获得一份最新的稳定版（-STABLE）FreeBSD源码也非常重要，因为和Windows一样，FreeBSD也需要经常打补丁。

2. 设置网卡
为了便于说明，我们假定你的计算机是用两块3com 509B网卡，并且它们对应的FreeBSD驱动的名字分别是ep0和ep1。当然，如果你不太喜欢3com，或者无论如何总之和我们用的不太一样的话，就把下面的对应ep0、ep1换成你需要的名字。第一块网卡将根据rfc1918使用不可路由的私有地址，而第二块则可以制定一个静态或动态的DHCP地址。
为了方便你的设置，这里引用一下那些不可路由的私有地址：
10.0.0.1 - 10.255.255.254 掩码(netmask) 255.0.0.0
172.16.0.1 - 172.31.255.254 掩码 255.240.0.0
192.168.0.1 - 192.168.255.254 掩码 255.255.0.0

在这里我们选用192.168.0.1（很多人都这么做），在/etc/rc.conf中设置

ifconfig_ep0="inet 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0"

这样第一块网卡就能用了。如果第二块网卡打算是用静态IP，则在/etc/rc.conf中这样配置：

ifconfig_ep1="inet xxx.xxx.xxx.xxx netmask xxx.xxx.xxx.xxx"

这里的IP和掩码(xxx部分)根据你的实际情况设置就可以了。相反，使用动态IP（DHCP）：

ifconfig_ep1="DHCP"

并且要根据需要设置/etc/dhclient.conf

一定要确认你在两块网卡上都使用了正确的IP和掩码，而一旦确认了内部网的IP范围就不要改变。第一块网卡的IP地址将是内部网的默认网关地址。

3. 设置kernel
想编译新的kernel，首先需要的是源代码（通常这是你拿到的发行版本的一部分）。如果你没有安装它，那么就运行/stand/sysinstall来装上。然后执行下面的命令
# cd /sys/i386/conf
# cp GENERIC firewall

当然，我这么命名是因为那台机器叫firewall，这样便于记忆，当然你也可以使用其它的名字。编辑kernel配置文件：# vi firewall 在options小节中加入以下几行：

# 添加IPFilter、记录支持
options IPFILTER
options IPFILTER_LOG
# 默认禁止所有的包传递
options IPFILTER_DEFAULT_BLOCK
# 使用RANDOM_IP_ID阻止外界了解网关生成包的情况
options RANDOM_IP_ID

去掉所有和你的硬件无关的硬件相关options。一个比较有效的确定方法是观察dmesg输出。查看和kernel文件处于同一目录的LINT可以帮助你了解全部可用设置。修改完配置文件，重新制作、安装kernel：

# cd /usr/src
# make buildkernel KERNCONF=firewall

(kernel编译的输出结果)

# make installkernel KERNCONF=firewall
# reboot

这种编译方法将保留原来的kernel为kernel.old，这样如果你做错了什么，就有机会通过boot:出现时输入kernel.old来恢复。

4. 打开包转发、dhcp、防火墙和NAT功能
打开包转发功能：在/etc/sysctl.conf中加入
net.inet.ip.forwarding=1

加强转发安全性：
在/etc/sysctl.conf中作相应修改可以实现：

防御基于rfc1948的序号攻击，方法是使用随机的初始序号

net.inet.tcp.strict_rfc1948=1

验证进入的包的目的地址正确性

net.inet.ip.check_interface=1

增强性能：
net.inet.tcp.recvspace=65535
net.inet.tcp.sendspace=65535

过滤规则：
如果不知道应该禁止什么包的通过，则需要打开它们。在/etc/ipf.rules中加入：

pass in all
pass out all

NAT（网络地址翻译）规则：
为了让NAT后面的NAT和ftp可以正常工作，在/etc/ipnat.rules中加入：

# 在“主动”模式中使用ipfilter ftp proxy
map ep1 192.168.1.0/24 -> 0.0.0.0/32 proxy port ftp ftp/tcp
# 将所有来自192.168.1.0/24的tcp和udp连接映射到外部IP
# 并且将端口号改为40000到60000的不冲突的数(如果你监听OICQ端口会发现很多人这样做)
map ep1 192.168.1.0/24 -> 0.0.0.0/32 portmap tcp/udp 40000:60000

# 把其他IP包映射到外部IP地址
map ep1 192.168.1.0/24 -> 0.0.0.0/32

注意，所有的proxy行应该放到通用portmap行之前，因为只有首先匹配的行起作用。

透明代理：
如果在内部网有一个地址为192.168.1.2的邮件服务器，则需要使用rdr来进行透明代理。由于NAT在rdr之前生效，因此需要在/etc/ipf.rules中加入一个pass in规则，这样才能把翻译过的包发到邮件服务器上来。

/etc/ipnat.conf:

# 将进入的smtp数据重定向到NAT里面的邮件服务器上
rdr ep1 0.0.0.0/0 port 25 -> 192.168.1.2 port 25

/etc/ipf.rules:

# 允许包括碎片和SYN标志的经过翻译的包进入。
pass in quick on ep1 proto tcp from any to any port = 25 flags S keep state keep frags

均衡负载：
为了在NAT后面的6台镜象web服务器实现均衡负载，使用round-robin语句。IPFilter将把负载均衡分配给这些服务器，甚至在某台down掉的情况下。

rdr ep1 0.0.0.0/0 port 80 -> 192.168.1.1,192.168.1.2 port 80 tcp round-robin
rdr ep1 0.0.0.0/0 port 80 -> 192.168.1.3,192.168.1.4 port 80 tcp round-robin
rdr ep1 0.0.0.0/0 port 80 -> 192.168.1.5,192.168.1.6 port 80 tcp round-robin

现在，在/etc/rc.conf中打开NAT/防火墙功能：

ipfilter_enable="YES" #打开防火墙
ipfilter_flags="" #IPFilter作为kernel，而不是作为模块
ipnat_enable="YES" #NAT
ipmon_enable="YES" #记录防火墙的信息
ipmon_flags="-Dsn"

-D: ipmon作为守护者程序(daemon)加载
-n: 可能的情况下将IP地址和端口号映射成主机名和服务名
-s: 将包的信息送到syslogd而不是保存成文件

5. 配置NAT后面的机器
所有内部网的机器必须进行配置，用刚才那台FreeBSD网关的内部IP作为默认网关。假设我们的网关地址是192.168.1.254，则：
FreeBSD:在 /etc/rc.conf 中加入 defaultrouter="192.168.1.254"
Linux Redhat:在 /etc/sysconfig/network 中加入 GATEWAY=192.168.1.254
NetBSD: echo "192.168.1.254" > /etc/mygate
OpenBSD: echo "192.168.1.254" > /etc/mygate
Solaris: echo "192.168.1.254" > /etc/defaultrouter
Win2k: 开始-设置->控制面板->网络与拨号连接->局域网->属性->Internet 协议 (TCP/IP)->默认网关->192.168.1.254

6. 熟悉IPFilter
一旦NAT/防火墙连入了Internet，就应该看看http://www.unixcircle.com/ipf的IPFILTER-HOWTO这篇文章，并且在/etc/ipf.rules加入一些禁止规则。某些比较有用的信息可以在www.ipfilter.org主页找到。每次修改/etc/ipf.rules或/etc/ipnat.rules之后，需要让他们生效。重新加载规则将断开所有已经存在的连接。
# /sbin/ipf -Fa -f /etc/ipf.rules
# /sbin/ipnat -CF -f /etc/ipnat.rules

查看防火墙的统计信息：

# /sbin/ipfstat -t

查看ipfilter的版本：

# /sbin/ipf -V

查看当前的映射/重定向设置：

# /sbin/ipnat -l

其它的课以查看ipftest(1), mkfilters(1), ipf(4), ipl(4), ipf(8), ipfstat(8), ipmon(8), ipnat(8)的说明。

7. QoS
限制带宽：
FreeBSD包括了dummynet带宽管理机制。dummynet可以阻止潜在的超速连接阻塞另一个慢速连接。man dummynet(4)可以得到更多的说明。由于dummynet和ipfw -- FreeBSD专用防火墙捆绑在一起，因此你需要在设置dummynet的同时加入3个ipfw设置到kernel中。
options IPFIREWALL
options IPFIREWALL_VERBOSE
options IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPT
options DUMMYNET

并且重新编译kernel，重启。

在/etc/rc.conf中设置dummynet：

firewall_enable="YES"
firewall_script="/etc/rc.dummynet"
firewall_type="open"
firewall_logging="YES"

假设你拥有一条快速以太网出口，并且需要把它限制在普通以太网的速度：建立一个从192.168.1.4到任意目的地址的pipe 1：

# /sbin/ipfw add 100 pipe 1 ip from 192.168.1.4 to any

将管道限制在10Mbits/s:
# /sbin/ipfw pipe 1 config bw 10Mbit/s

可以建立不同的、针对不同速度、协议的管道。需要删掉所有的管道时，执行：

# /sbin/ipfw flush

需要自动设置管道，把他们加入/etc/rc.dummynet.