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从零开始的云计算生活——第十四天,困难重重,安全管理。

一·故事背景

在前面的基本无操作内容后,来到了大头内容,安全管理!其中的防火墙相关的内容更是重中之重,要好好掌握,熟练运用。

二·SELinux安全上下文

1·SELinux 简介

a. SELinux(Security-Enhanced Linux)

      是Linux内核的强制访问控制(MAC)安全子系统,由美国国家安全局(NSA)与开源社区合作开发。其核心目标是通过精细化权限管理,提升系统安全性,防止恶意程序或用户越权访问敏感资源。

b.核心思想

   最小权限原则:进程/用户只能访问其明确需要的资源。

   基于标签的访问控制:所有资源(文件、端口、进程)被赋予安全上下文(Security Context)。

c.工作模式

Enforcing(强制模式)​
严格执行策略,拒绝违规操作并记录日志(默认生产环境模式)

Permissive(宽容模式)​
仅记录违规行为但不阻止,用于策略调试或兼容性测试

Disabled(禁用模式)​
完全关闭 SELinux,系统回归传统 DAC 权限控制(不推荐,降低安全性)

2·基础操作命令

① 查看SELinux状态

getenforce# 查看当前模式
sestatus# 详细状态(模式/策略类型)

② 切换工作模式

setenforce 0# 切换到Permissive模式
setenforce 1# 切换到Enforcing模式

注意:setenforce仅临时生效,永久修改需编辑 /etc/selinux/config 文件。

3·安全上下文(Security Context)

① 查看上下文

ls -Z /var/www/html # 查看文件/目录的上下文
ps -Z -C httpd# 查看进程的上下文

② 修改上下文

chcon命令
选项说明示例消息
-t, --type TYPE设置安全上下文的类型部分已将 file.txt 的类型更改为 httpd_sys_content_t
-u, --user USER设置安全上下文的用户部分已将 file.txt 的用户更改为 system_u
-r, --role ROLE设置安全上下文的角色部分已将 file.txt 的角色更改为 object_r
--reference=FILE使用指定文件的安全上下文已从 ref_file 复制上下文到 target_file
-R, --recursive递归处理文件和目录已递归更改 dir/ 及其内容的上下文
-h, --help显示帮助信息显示帮助菜单
-v, --verbose显示操作详情正在更改 file.txt 的安全上下文
--version显示版本信息chcon (GNU coreutils) 8.32
semanage 命令
子命令/选项用途说明常用选项示例消息/操作
semanage login管理SELinux用户与Linux账户的映射关系-a (添加)、-d (删除)、-m (修改)将用户 user1 映射到 SELinux 用户 staff_u
semanage user管理SELinux用户及其角色和权限-a、-d、-R (角色)、-L (限制)创建新SELinux用户 web_user 并分配角色 httpd_role
semanage port管理网络端口与SELinux类型的绑定关系-a、-d、-t (类型)、-p (协议)将TCP端口 8080 绑定到 http_port_t 类型
semanage interface管理网络接口与SELinux类型的绑定关系-a、-d、-t将接口 eth1 绑定到 netif_t 类型
semanage module管理SELinux策略模块(启用/禁用)-a、-d、-e (启用)、-D (禁用)启用策略模块 my_custom_module
semanage fcontext管理文件/目录的默认SELinux上下文规则-a、-d、-t、-s (范围)添加规则:/webapps(/.*)? 的上下文类型为 httpd_sys_content_t
semanage boolean管理SELinux布尔值(开关策略功能)-1 (查看)、--on、--off启用布尔值 httpd_can_network_connect
semanage dontaudit管理dontaudit规则(是否记录特定访问拒绝事件)--on、--off关闭对 sshd 的 dontaudit 规则
-h / --help显示帮助信息-显示子命令的帮助菜单
-v / --verbose显示详细操作信息-显示添加端口 8080 的详细过程
-n / --noheading输出时隐藏列标题-仅显示端口列表数据,无标题行

三·Linux防火墙-Firewalld

1·概述

按表现形式划分:

软件防火墙: 集成在系统内部,Linux系统: iptables、firewalld、ufw; windows系统下: windows defender

硬件防火墙: 华为防火墙、思科防火墙、奇安信防火墙、深信服防火墙等

按技术划分:

包过滤防火墙: 检查数据包的源IP、目的IP、源端口、目的端口、TCP的syn控制位

七层防火墙:除了上述检查外,还会检查数据内容

防火墙的作用:

阻止来自网络外部的攻击、进行流量控制

2、 Linux防火墙

① 防火墙结构

用户态:

iptables: 使用iptables命令对防火墙规则进行管理,必须深度理解网络技术和四表五链,对于初                    学者或者网络技术不达标的人员不友好

firewalld:使用firewall-cmd命令对防火墙进行管理,采用的是区域划分的形式。不需要连接底层                     的四表五链,对于初学者比较友好

ufw: 使用ufw命令对防火墙进行管理,命令简单易懂。(默认未安装)

内核态:

四表: 从内核->用户的顺序: raw -> mangle -> nat -> filter

五链: input、output、forward、prerouting、postrouting

② firewalld防火墙

区域分类,功能

九大区域:

block: 阻塞区域 (拒绝任何流量,但给出回应)

dmz: 非军事化管理区域(内部的服务器放于该区域)

drop: 丢弃区域(丢弃一切流量,不给出任何回应)

external: 外部区域 (连接外部网络,例如: internet网络

home: 家庭区域

internal: 内部区域 (连接内部网络)

public:公共区域,默认区域

trusted: 完全信任区域
work: 工作区域

命令分类:
查看命令

firewall-cmd --list-all --zone=public    #查看指定区域的详细信息

添加命令

 firewall-cmd --add-port=80/tcp --zone=public #添加端口到指定区域

修改命令

firewall-cmd --change-interface=ens224 --zone=internal #修改网络接口所属区域

删除命令

firewall-cmd --remove-port=80/tcp --zone=public #删除端口到指定区域

保存规则

firewall-cmd --runtime-to-permanent        #一次性保存所有规则

案例:①禁止外部主机ping本机

本机ip:192.168.71.132

②允许外部主机访问本机的http服务

本机ip:192.168.71.132 ens160

#######环境配置 开始#########
##本机安装httpd服务


#改变SElinux的规则
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# yum install -y httpd


##启动httpd服务
[root@localhost ~]# systemctl start httpd


##修改httpd服务的监听IP
[root@localhost ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
Listen 192.168.80.128:80


##重启httpd服务
[root@localhost ~]# systemctl restart httpd


##验证服务监听状态
[root@localhost ~]# netstat -naptu | grep :80
tcp00 192.168.80.128:800.0.0.0:* LISTEN5884/httpd 


#######环境配置 结束#########
#防火墙配置
[root@localhost ~]# firewall-cmd --change-interface=ens34 --zone=dmz
success


##客户端验证访问##
[root@localhost ~]# curl 192.168.80.128
curl: (7) Failed connect to 192.168.80.128:80; 拒绝连接
##发现无法访问###


#服务端查看dmz区域信息
[root@localhost ~]# firewall-cmd --list-all --zone=dmz

#发现没有放心http服务
#配置dmz区域http服务放行策略
[root@localhost ~]# firewall-cmd --add-service=http --zone=dmz 
success
 

四·网络知识补充

在学习Iptables之前,必须要了解一些关于网络的知识,这样就方便学习Iptables命令

1.交换机配置(交换机又称交换设备)

① 以太网MAC地址

以太网地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备。
在局域网中,   硬件地址又称为物理地址,或 MAC 地址:如果连接在局域网上的主机或路由器安装有多个适配器,那么这样 的主机或路由器就有多个“地址”

单播MAC地址:  是指第一个字节的最低位是0的MAC地址,代表了一块特定的网卡。

组播MAC地址:  是指第一个字节的最低位是1的MAC地址,代表了一组网卡。

广播MAC地址:   是指每一位都是1的MAC地址,广播MAC地址是组播MAC地址的一个特例,代表了所有网卡。

广播/组播地址只能作为目的地址使用 。

② Ethernet II帧格式

  1. 前导码(Preamble)​​:7字节
    • 功能:用于同步发送方和接收方的时钟,确保数据传输的时序一致。
  2. 帧起始定界符(Start Frame Delimiter, SFD)​​:1字节
    • 功能:标识帧的正式开始,通常为二进制模式10101011
  3. 目的地址(Destination Address)​​:6字节
    • 功能:存储目标设备的MAC地址(如00:1A:2B:3C:4D:5E),用于路由帧到正确的接收方。
  4. 源地址(Source Address)​​:6字节
    • 功能:存储发送方设备的MAC地址,用于标识帧的来源。
  5. 类型(Type/Length)​​:2字节
    • 功能:标识上层协议的类型,例如:
      • 0800H(十六进制)表示IP协议(用于互联网数据传输)。
      • 0806H表示ARP协议(用于地址解析)。
    • 注意:该字段有时也用于表示数据字段的长度,但图中明确标注为“类型”。
  6. 数据(Data)​​:46–1500字节
    • 功能:承载实际传输的上层数据(如IP数据包)。最小长度46字节是为了确保帧总长度满足最小要求(64字节),避免冲突;最大1500字节是标准以太网的最大传输单元(MTU)。
  7. 帧校验序列(Frame Check Sequence, FCS)​​:4字节
    • 功能:用于错误检测,通常使用CRC(循环冗余校验)算法。接收方计算校验和,如果与FCS不匹配,则丢弃帧以请求重传。

③ 交换机工作原理

1·构建网络

运行Cisco Packet Tracer软件,先添加一个交换机和三个主机,配置ip地址

 点击交换机,进入用户模式

打开模拟模式

2.模式切换

从用户模式进入特权模式

从特权模式进入全局配置模式

3.连通

初始状态

此时使用1.1ping一下另外一台主机1.2

MAC地址学习(源MAC

广播未知数据帧

接收方回应,交换机再次学习MAC地址

此时通过交换机,1.2收到信息,1.3拒绝信息,交换机是广播,然后再返回1.1,此时交换机接收了两个信息

交换机实现单播通信

④交换机以太网接口的工作模式

a.交换机以太网接口双工模式

单工 两个数据站之间只能沿单一方向传输数据

半双工:两个数据站之间可以双向数据传输,但不能同时进行

全双工:两个数据站之间可双向且同时进行数据传输

b.交换机以太网接口速率

接口连接时进行协商

协商失败则无法正常通信

2·路由器配置

网络层作用: 定位,路由,流控; 封装IP头部

① IP数据包格式

 

字段名位数功能说明
版本(Version)​4 bit标识IP协议版本(如IPv4值为4,IPv6值为6)。
首部长度(IHL)​4 bit表示IP首部长度(单位:​4字节)。最小值为5(20字节),最大值为15(60字节)。
优先级与服务类型(ToS)​8 bit定义数据包优先级和服务类型(如延迟、吞吐量优化),现被DSCP(差分服务)取代。
总长度(Total Length)​16 bit整个IP数据报的长度​(首部+数据),单位:字节。最大值为65535字节。
标识符(Identification)​16 bit唯一标识一个数据报。分片时,同一数据报的所有分片共享此标识符。
标志(Flags)​3 bit控制分片:
第1位:保留位(0)
第2位:禁止分片(DF,1=禁止)
第3位:更多分片(MF,1=后续还有分片)
段偏移量(Fragment Offset)​13 bit分片后,当前片在原数据中的偏移位置(单位:​8字节)。
生存时间(TTL)​8 bit数据报最大经过的路由器数。每经过一个路由器减1,归0时被丢弃(防环路)。
协议号(Protocol)​8 bit标识上层协议类型:
6=TCP,17=UDP,1=ICMP,89=OSPF等。
首部校验和(Header Checksum)​16 bit仅校验IP首部是否传输错误(不包含数据部分)。
源地址(Source IP)​32 bit发送方的IPv4地址(如192.168.1.10)。
目标地址(Destination IP)​32 bit接收方的IPv4地址(如10.0.0.2)。
可选项(Options)​可变扩展功能(如时间戳、路由记录),一般为空(IPv6已删除此字段)。
数据(Data)​可变上层协议数据(如TCP段、ICMP消息等)。

MAX TTL(每经过一个路由器减1):

windows 64

linux128

网络设备:255

② 广播与广播域

a.广播与广播域

          广播:将广播地址做为目的地址的数据帧

          广播域:网络中能接收到同一个广播所有节点的集合

b.MAC地址广播

          广播地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF

c.IP地址广播

           广播MAC地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF

           广播IP地址为IP地址网段的广播地址

通信方式目标设备数地址类型典型协议适用场景
广播域内全部设备MAC全F / IP全1ARP, DHCP局域网设备发现
单播单一指定设备具体MAC或IP地址HTTP, FTP点对点精准通信
组播特定组内设备IPv4 D类地址(224.0.0.0起)OSPF, IPTV流媒体高效一对多分发(如视频会议)

③ 路由的概念

跨越从源主机到目标主机的一个互联网络来转发数据包的过程
使用1.1去ping2.1,由1.1先去交换机,交换机广播,进入路由器,此时路由器返回1.1,再次1.1进入交换机,然后进入路由器,再进入右方交换机,进行广播,到2.1,然后2.1收到回复到路由器,但是路由器未识别再次返回2.1,学习后左右全部通后,2.1通信即可返回1.1,实现ping通。

3·传输层协议

① TCPTransmission Control Protocol ),传输控制协议

TCP是面向连接的、可靠的进程到进程通信的协议

TCP提供全双工服务,即数据可在同一时间双向传输

TCP报文段

TCP将若干个字节构成一个分组,叫报文段(Segment

TCP报文段封装在IP数据报文中

名称描述
序号
发送端为每个字节进行编号,便于接收端正确重组
确认号用于确认发送端的信息
窗口大小用于说明本地可接收数据段的数目,窗口大小是可变的
SYN同步序号位,TCP需要建立连接时将该值设为1
ACK确认序号位,当该位为1时,用于确认发送方的数据
FINTCP断开连接时将该位置为1

维度三次握手四次挥手
目的建立可靠双向连接安全终止全双工连接
交互次数3次4次
合并可能性SYN与ACK可合并(SYN-ACK)ACK与FIN通常不可合并
状态复杂性简单(仅SYN_SENT/SYN_RCVD复杂(含TIME_WAIT/CLOSE_WAIT
本质原因避免历史连接冲突适应全双工数据流异步关闭
端口
协议说  明
21
FTPFTP服务器所开放的控制端口
23
TELNET用于远程登录,可以远程控制管理目标计算机
25
SMTPSMTP服务器开放的端口,用于发送邮件
80
HTTP超文本传输协议
110
POP3用于邮件的接收

② UDPUser Datagram Protocol ),用户数据报协议

无连接、不可靠的传输协议

花费的开销小

UDP报文的首部格式

UDP长度:用来指出UDP的总长度,为首部加上数据。

校验和:用来完成对UDP数据的差错检验,它是UDP协议提供的唯一的可靠机制

端口
协议说  明
69
TFTP简单文件传输协议
111
RPC远程过程调用
123
NTP网络时间协议

总结

今日的重点是firewall的操作,但是目前最实用的还是明日的iptables,重点是Iptables的运用,明日会继续更新。


本次更新了在学习Iptables之前的网络知识,掌握好更容易理解Iptables命令,这一部分是很重要的,希望可以多多回顾,为之后打下基础。

http://www.lryc.cn/news/2397304.html

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