《Linux网络安全技术与实现（第2版）》 - 清华大学出版社第五事业部

第 1 章 防火墙的基本概念 ···· 1
　　1.1 TCP/IP的基本概念 ············ 2
　　1.1.1 应用层 ········· 2
　　1.1.2 传输层 ········· 3
　　1.1.3 网络层 ········· 4
　　1.1.4 链路层 ········· 4
　　1.2 数据包传输 ·········· 4
　　1.3 TCP、UDP及Socket的关系 ········ 9
　　1.4 何谓防火墙 ········ 12
　　1.5 防火墙的判断依据 ·········· 14
　　1.5.1 各层数据包包头内的信息 ·· 14
　　1.5.2 数据包所承载的数据内容 ·· 16
　　1.5.3 连接状态 ··· 16
　　1.6 防火墙的分类 ···· 17
　　1.6.1 数据包过滤防火墙 ·· 17
　　1.6.2 应用层防火墙 ·········· 18
　　1.7 常见的防火墙结构 ·········· 19
　　1.7.1 单机防火墙 ·············· 19
　　1.7.2 网关式防火墙 ·········· 20
　　1.7.3 透明防火墙 ·············· 24
　　1.8 小结 ·······24
　　第 2 章 Netfilter/iptables ····· 25
　　2.1 何谓内核 · 26
　　2.2 何谓Netfilter······· 27
　　2.3 Netfilter与Linux的关系 ·· 27
　　2.4 Netfilter工作的位置 ········ 28
　　2.5 Netfilter的命令结构 ········ 30
　　2.6 Netfilter的filter机制 ········ 31
　　目 录
　　VI
　　Linux 网络安全技术与实现（第2 版）
　　2.7 规则的匹配方式 ·············· 35
　　2.8 Netfilter与iptables的关系 ··········· 36
　　2.9 iptables工具的使用方法· 38
　　2.9.1　iptables命令参数 ····· 38
　　2.9.2　iptables规则语法 ····· 48
　　2.9.3　学以致用：iptables的规则语法 ········ 56
　　2.10 使用iptables机制来构建简单的单机防火墙 ·· 57
　　2.10.1　如何测试防火墙规则正确与否 ···· 59
　　2.10.2　解决无法在防火墙主机上对外建立连接的问题 ··· 62
　　2.10.3　管理防火墙规则数据库的办法 ···· 68
　　2.11　使用filter机制来构建网关式防火墙 ···· 71
　　2.12　Netfilter的NAT机制 ······ 73
　　2.12.1　IP网段的划分 ······ 73
　　2.12.2　私有IP ··· 74
　　2.12.3　NAT······· 74
　　2.12.4　数据包传输方向与SNAT及DNAT的关系  76
　　2.12.5　NAT的分类 ········· 79
　　2.12.6　NAT并非无所不能 ········· 86
　　2.13　Netfilter的Mangle机制 · 86
　　2.14　Netfilter的raw机制 ········ 89
　　2.15 小结 ······· 91
　　第 3 章 Netfilter的匹配方式及处理方法 ········· 93
　　3.1　匹配方式 · 94
　　3.1.1　内置的匹配方式 ······ 94
　　3.1.2　从模块扩展而来的匹配方式 ············· 98
　　3.2　处理方法 ··········· 139
　　3.2.1　内置的处理方法 ···· 139
　　3.2.2　由模块扩展的处理方法 ···· 142
　　3.3 小结 ········ 153
　　第 4 章 Netfilter/Iptables的高级技巧 ············ 155
　　4.1　防火墙性能的最优化 ··· 156
　　VII
　　目 录
　　4.1.1　调整防火墙规则顺序 ········ 156
　　4.1.2　巧妙使用multiport及iprange模块 ···· 158
　　4.1.3　巧妙使用用户定义的链 ···· 158
　　4.2　Netfilter连接处理能力与内存消耗······· 159
　　4.2.1　计算最大连接数 ···· 160
　　4.2.2　调整连接跟踪数 ···· 160
　　4.2.3　连接跟踪数量与内存消耗  161
　　4.3　使用raw 表 ······· 162
　　4.4　简单及复杂通信协议的处理 ·· 163
　　4.4.1　简单通信协议 ········ 163
　　4.4.2　复杂通信协议 ········ 164
　　4.4.3　ICMP数据包的处理原则 ·· 171
　　4.4.4　在DMZ上使用NAT将面临的问题及解决方案 ········· 172
　　4.4.5　常见的网络攻击手段及防御方法 ··· 175
　　4.5 小结 ········ 191
　　第 5 章 代理服务器的应用  193
　　5.1 何谓代理服务器 ············ 194
　　5.2 代理服务器支持的通信协议 ·· 195
　　5.3 代理服务器的分类 ········ 195
　　5.3.1 何谓缓存代理 ········ 195
　　5.3.2 何谓反向代理 ········ 196
　　5.4 代理服务器的硬件要求 ··········· 197
　　5.5 安装Squid代理  198
　　5.6 使用Squid构建缓存代理·········· 199
　　5.6.1 缓存代理的基本配置 ········ 199
　　5.6.2 缓存代理客户端的配置 ···· 204
　　5.6.3 缓存代理的高级配置 ········ 205
　　5.6.4 缓存代理连接访问控制 ···· 209
　　5.6.5 缓存对象的管理 ···· 210
　　5.6.6 Squid代理的工作日志 ······ 214
　　5.6.7 Squid代理的名称解析 ······ 216
　　5.7 透明代理 ··········· 217
　　VIII
　　Linux 网络安全技术与实现（第2 版）
　　5.7.1 透明代理的工作原理 ········ 217
　　5.7.2 透明代理的配置 ···· 218
　　5.8 反向代理 ··········· 219
　　5.8.1 Web 服务器的分类 ··········· 219
　　5.8.2 构建反向代理 ········ 221
　　5.9 小结 ········ 226
　　第 6 章 使用Netfilter/Iptables保护企业网络 · 227
　　6.1 防火墙结构的选择 ········ 228
　　6.2 防火墙本机的安全 ········ 230
　　6.2.1 网络攻击 · 230
　　6.2.2 系统入侵 · 231
　　6.2.3 入站/出站的考虑事项 ······ 231
　　6.2.4 远程管理的安全考虑事项  232
　　6.3 防火墙的规则定义 ········ 232
　　6.3.1 企业内部与因特网  232
　　6.3.2 DMZ与因特网 ······· 234
　　6.3.3 企业内部与DMZ ··· 238
　　6.4 入侵与防御的其他注意事项 ·· 238
　　6.4.1 更新系统软件 ········ 238
　　6.4.2 Syn Flooding攻击防御 ······ 238
　　6.4.3 IP欺骗防御 ············ 241
　　6.5 小结 ········ 242
　　第 7 章 Linux内核编译 ······ 243
　　7.1 为何需要重新编译内核 ··········· 245
　　7.2 内核编译 ··········· 246
　　7.2.1 安装软件开发环境  246
　　7.2.2 获取内核源代码 ···· 247
　　7.2.3 整合源代码 ············ 248
　　7.2.4 设置编译完成后的内核版本号 ······· 249
　　7.2.5 清理内核源代码以外的临时文件 ··· 249
　　7.2.6 设置内核编译参数  250
　　IX
　　目 录
　　7.2.7 执行编译操作 ········ 252
　　7.2.8 安装模块及结构中心 ········ 253
　　7.2.9 修改开机管理程序  255
　　7.3 如何安装内核补丁 ········ 257
　　7.3.1 下载补丁文件及内核源代码 ··········· 257
　　7.3.2 准备内核及补丁的源代码  258
　　7.3.3 运行内核补丁 ········ 259
　　7.3.4 设置内核编译参数  259
　　7.3.5 内核编译完毕后的检查 ···· 260
　　7.4 小结 ········ 260
　　第 8 章 应用层防火墙 ······· 261
　　8.1　如何为iptables安装补丁··········· 263
　　8.2　Layer7模块识别应用层协议的原理 ····· 264
　　8.3　安装Layer7模块的模式  265
　　8.4　如何使用Layer7模块 ···· 267
　　8.5　Layer7模块使用示例说明 ······· 268
　　8.6　结合使用包过滤器与Layer7模块 ········· 271
　　8.7 小结 ········ 273
　　第 9 章 透明式防火墙 ······· 275
　　9.1　何谓桥接模式 ·· 278
　　9.2　何谓透明式防火墙 ········ 279
　　9.3　构建透明式防火墙 ········ 279
　　9.3.1　使用Linux构建网桥 ·········· 280
　　9.3.2　Netfilter在Layer3及Layer2的工作逻辑 ······ 284
　　9.3.3　另一种透明式防火墙 ········ 290
　　9.3.4　配置代理ARP ········ 290
　　9.4 小结 ········ 292
　　第 10 章 基于策略的路由及多路带宽合并 ··· 293
　　10.1　何谓基于策略的路由 · 294
　　X
　　Linux 网络安全技术与实现（第2 版）
　　10.2　了解Linux的路由机制 296
　　10.3　路由策略数据库与路由表的管理 ······ 298
　　10.3.1　管理策略数据库 ··········· 298
　　10.3.2　管理路由表 ······· 302
　　10.4　带宽合并 ········ 305
　　10.4.1　何谓带宽合并 ··· 306
　　10.4.2　企业内的带宽合并 ······· 307
　　10.5 小结 ····· 319
　　第 11 章 Linux的带宽管理  321
　　11.1 队列······ 322
　　11.1.1 不可分类的队列算法 ··· 323
　　11.1.2 可分类的队列算法 ······· 323
　　11.2 Linux带宽管理 ············· 324
　　11.3 过滤器 · 325
　　11.3.1 FW过滤器 ········· 326
　　11.3.2 U32过滤器 ········ 326
　　11.4 带宽管理部署示例 ······ 326
　　11.4.1 带宽划分 ··········· 327
　　11.4.2 设置队列算法 ··· 327
　　11.4.3 设置队列规则 ··· 328
　　11.4.4 设置过滤器 ······· 329
　　11.4.5 测试 ···· 330
　　11.5 带宽借用 ········· 332
　　11.6 类别中的队列  334
　　11.7 Linux带宽管理的限制  335
　　11.8 网桥模式中的带宽管理 ········· 338
　　11.9 多接口的带宽管理 ······ 339
　　11.9.1 为内核及iptables安装补丁 ·········· 340
　　11.9.2 多接口带宽管理 ··········· 341
　　11.10 实际案例 ······ 343
　　11.11 小结 ··· 348
　　XI
　　目 录
　　第 12 章 流量统计 ············ 349
　　12.1 安装及测试SNMP服务器 ······ 350
　　12.1.1 安装SNMP服务器 ········ 350
　　12.1.2 测试SNMP服务器 ········ 351
　　12.2 安装及设置MRTG ······ 352
　　12.2.1 安装MRTG ········ 352
　　12.2.2 设置MRTG ········ 352
　　12.2.3 使用cfgmaker工具编写MRTG针对网卡的配置文件 ······· 353
　　12.3 另一种网络流量监测方式 ···· 357
　　12.3.1 结合使用Netfilter/Iptables和MRTG来监测网络流量 ······· 357
　　12.3.2 手动编写MRTG的配置文件 ······· 359
　　12.4 外部程序及MRTG配置文件的示例 ·· 360
　　12.5 小结 ····· 362
　　第 13 章 弱点扫描、入侵检测及主动防御系统 ········ 363
　　13.1 何谓弱点扫描  364
　　13.1.1 OpenVAS弱点扫描工具 ·············· 364
　　13.1.2 OpenVAS弱点扫描工具的工作架构 ······ 365
　　13.1.3 下载及安装OpenVAS弱点扫描工具 ······ 365
　　13.1.4 进行弱点扫描 ··· 368
　　13.2 入侵检测系统  374
　　13.2.1 网络设备的限制 ··········· 374
　　13.2.2 入侵检测系统的分类 ··· 375
　　13.2.3 入侵检测系统的部署 ··· 375
　　13.2.4 Snort入侵检测系统介绍 ·············· 376
　　13.2.5 下载及安装Snort入侵检测系统 ·· 377
　　13.2.6 下载及安装Snort的规则数据库 ·· 378
　　13.2.7 配置Snort ··········· 381
　　13.2.8 Snort的启停 ······· 382
　　13.2.9 Snort的警告 ······· 382
　　13.3 主动防御系统  383
　　13.3.1 下载Guardian ···· 384
　　13.3.2 安装Guardian ···· 384
　　XII
　　Linux 网络安全技术与实现（第2 版）
　　13.3.3 设置Guardian ···· 385
　　13.3.4 Guardian的启停  386
　　13.4 小结 ····· 387
　　第 14 章 VPN基础篇········· 389
　　14.1　何谓VPN ········ 390
　　14.1.1　VPN的原理 ······· 392
　　14.1.2　常见的VPN架构 ··········· 393
　　14.1.3　VPN的安全问题 ··········· 393
　　14.1.4　VPN机制的优缺点 ······· 393
　　14.2　数据加解密 ···· 394
　　14.2.1　何谓“明文” ··· 394
　　14.2.2　何谓“密文” ··· 395
　　14.3　数据加密类型  396
　　14.3.1　对称加密 ··········· 396
　　14.3.2　非对称加密 ······· 397
　　14.4　哈希算法 ········ 398
　　14.4.1　常见的哈希算法 ··········· 399
　　14.4.2　哈希算法的特性 ··········· 399
　　14.5　基于IPSec的VPN ········· 400
　　14.5.1　IPSec的工作模式 ·········· 400
　　14.5.2　IPSec的组成要素 ·········· 401
　　14.5.3　AH及ESP协议运行时需要设置的参数 ·· 409
　　14.5.4　安装IPSec参数的管理工具 ··········411
　　14.5.5　配置传输模式IPSec VPN ·············411
　　14.6　Linux中的IPSec架构 ·· 420
　　14.6.1　IPSec机制的SPD ··········· 421
　　14.6.2　IPSec机制的SAD ·········· 422
　　14.7 小结 ···425
　　第 15 章 VPN实战篇········· 427
　　15.1 IKE ······· 428
　　15.2 Preshared Keys验证模式下的传输模式VPN ·············· 433
　　XIII
　　目 录
　　15.2.1 数据库服务器的设置 ··· 434
　　15.2.2 客户端主机的设置 ······· 435
　　15.2.3 启动VPN ··········· 436
　　15.3 Preshared Keys验证模式下的隧道模式VPN ·············· 437
　　15.3.1 VPN 服务器（A）主机上的设置 ···· 438
　　15.3.2 VPN 服务器（B）主机上的设置 ···· 439
　　15.4 何谓数字证书  440
　　15.4.1 数字证书的必要性 ······· 440
　　15.4.2 证书管理中心 ··· 441
　　15.4.3 将Linux系统作为企业的CA ······· 447
　　15.5 数字证书验证模式下的传输模式VPN ········· 453
　　15.5.1 证书的生成及保存 ······· 453
　　15.5.2 客户端VPN主机的设置 ·············· 454
　　15.6 数字证书验证模式下的隧道模式VPN ········· 457
　　15.6.1 证书的生成及保存 ······· 457
　　15.6.2 设置VPN 服务器（A） ····· 457
　　15.6.3 设置VPN 服务器（B） ····· 458
　　15.6.4 启动IPSec ·········· 459
　　15.7 小结 ····· 459
　　第 16 章 VPN：L2TP Over IPSec  461
　　16.1 何谓PPP ·········· 462
　　16.2 何谓L2TP协议 ············· 462
　　16.2.1 L2TP协议的原理 ·········· 463
　　16.2.2 L2TP协议的安全问题 ·· 465
　　16.2.3 L2TP协议安全问题的解决方案 · 465
　　16.2.4 Client to Site的L2TP VPN结构探讨 ······· 466
　　16.2.5 L2TP 客户端及服务器之间网段的选择  467
　　16.2.6 Proxy ARP的工作原理 · 467
　　16.3 构建L2TP VPN ············ 470
　　16.3.1 配置L2TP服务器 ·········· 470
　　16.3.2 配置PPP服务器 · 472
　　16.3.3 建立VPN的拨号帐户 ··· 472
　　XIV
　　Linux 网络安全技术与实现（第2 版）
　　16.3.4 证书的生成及保存 ······· 473
　　16.3.5 配置安全策略 ··· 473
　　16.3.6 IKE配置文件 ····· 474
　　16.3.7 启动L2TP服务器 ·········· 475
　　16.4 配置L2TP客户端 ········· 475
　　16.4.1 生成L2TP客户端证书 ·· 475
　　16.4.2 将证书导入Windows XP/7系统前的准备工作 ····· 476
　　16.4.3 设置Windows XP系统上的L2TP客户端  476
　　16.4.4 设置Windows 7系统中的L2TP客户端 ··· 484
　　16.5 IPSec连接穿透NAT的问题 ··· 492
　　16.6 小结 ····· 494