Iptables图形管理工具的设计与实现
摘 要
Netfilter/Iptables防火墙是Linux平台下的包过滤防火墙，Iptables防火墙不仅提供了强大的数据包过滤能力，而且还提供转发，NAT映射等功能，是个人及企业级Linux用户构建网络安全平台的首选工具。但是，由于种种原因，Iptables一直是使用命令模式管理配置防火墙，这就要求用户必须熟悉Iptables各种繁杂的命令，为用户的使用带来了很多不便。本文设计并实现了一个基于Web的Iptables图形管理工具，通过友好的配置界面，简化了Iptables防火墙的管理配置程序，更方便用户对Iptables防火墙的使用。
本工具采用Browser/Server模式，通过Web配置界面，用户可远程修改Iptables的相关配置文件，从而到达配置Iptables的目的。整个工具由添加/删除规则，插入/替换规则，状态机制，关闭/启动/重启防火墙等几个模块组成。用户只需登陆到配置页面，通过简单的鼠标操作就可以轻松完成防火墙的基本配置工作。
关键词：Iptables防火墙；Browser/Server；包过滤 目 录
1引 言 1
2 防火墙基本理论 1
2.1 防火墙技术分类 2
2.1.1包过滤技术 2
2.1.2代理技术 2
2.1.3状态监视技术 2
2．2包过滤防火墙工作原理 2
2.3 Iptables防火墙简介 3
2.3.1 Netfilter组件 3
2.3.2 Iptables组件 3
2.4 Iptables工作原理 3
2.4.1 Iptables规则表简介 3
2.4.2 Iptables的工作流程 4
3.系统概述 4
3.1 系统摘要 4
3.2 系统设计模式 4
4 开发环境及工具 5
4.1 开发环境 5
4.2 开发工具 6
5 系统构成 6
5.1系统基本构成 6
5.2功能模块构成 7
5.2.1添加规则功能模块 7
5.2.2 删除规则功能模块 7
5.2.3插入规则功能模块 7
5.2.4替换规则功能模块 7
5.2.5状态机制功能模块 7
5.2.6 防火墙关闭/启动功能模块 7
5.2.7 防火墙重启模块 7
5.2.8读取防火墙配置文件/规则链模块 8
6 系统设计 8
6.1前台主页设计 8
6.2基本设置功能的设计 9
6.3状态机制功能设计 10
6.4 Iptables操作功能设计 10
6.5 Iptables配置文件/规则链读取功能设计 11
7系统实现 11
7.1基本设置及高级功能实现方法 11
7.2 Iptables操作功能实现 15
7.3读取防火墙配置文件/规则链的实现 16
8开发中遇到的问题及解决办法 18
8.1所遇问题 18
8.2解决办法 18
9系统测试 19
结 论 20
参考文献 20
致 谢 21
声 明 22
1引 言
随着网络技术的进步，特别是90年代以来Internet的迅速普及和发展，网络安全问题越来越引起人们的重视，网络安全技术也成为计算机网络方向的研究热点。网络安全技术在人们的现实生活中有着广泛的应用，特别是近几年电子商务的蓬勃发展，电子银行，在线交易等已经成为人们日常生活的重要组成部分，这就要求网络服务提供相应的安全措施，以保障广大用户的权益。
Internet 防火墙是这样的系统（或一组系统），它能增强机构内部网络的安全性。防火墙是在内部和外部网之间实施安全防范的系统。它可以被认为是一种访问控制机制，用于确定那些内部服务允许外部访问，以及允许哪些外部服务访问内部服务。
netfilter/Iptables防火墙是组成Linux平台下的包过滤防火墙，它是集成在Linux内核2.4.X中的。Iptables防火墙不仅提供了强大的数据包过滤能力，而且还提供转发，NAT映射等功能。正是因为它的功能强大，一直是个人及企业级Linux用户构建网络安全平台的首选工具。但是，由于技术上的原因，Iptables一直是使用命令模式配置防火墙，它在一定程度上有较高的灵活性，但同时也要求用户必须熟悉Iptables各种繁杂的命令。所以，本系统立足初级用户，使用B/S模式作为Iptables防火墙的管理模式，用户只需要登陆到防火墙的管理页面便可以轻松配置防火墙。这样简化了Iptables防火墙的配置程序，降低了配置门槛，适合初学者使用。
本系统采用的是基于Browser/Server即浏览器/服务器模式，在单网卡模式下实现Iptables的包过滤功能。前台JSP页面提供用户管理界面，后台用java修改Iptables防火墙相应配置文件到达更改Iptables规则链的目的。本系统主要由以下模块组成：添加规则模块，删除规则模块，插入规则模块，替换规则模块，防火墙启动/关闭模块，防火墙重启模块，读取Iptables配置文件模块，读取Iptabels规则链模块。
2 防火墙基本理论
Internet 防火墙是这样的系统（或一组系统），它能增强机构内部网络的安全性。防火墙是在内部和外部网之间实施安全防范的系统。可认为它是一种访问控制机制，用于确定那些内部服务允许外部访问，以及允许哪些外部服务访问内部服务。它可以根据网络传输的类型决定IP包是否可以传进或传出企业网。防止非授权用户访问企业内部、允许使用授权机器的用户远程访问企业内部、管理企业内部人员对Internet的访问。防火墙通过逐一审查收到的每个数据包，
判断它是否有相匹配的过滤规则，按规则的先后顺序以及每条规则的条件项
进行比较，直到满足某一条规则的条件，并做出规则的动作（停下或向前转发），从而来保护网络的安全。
2.1 防火墙技术分类
2.1.1包过滤技术
包过滤防火墙的安全性是基于对包的IP地址的校验。在互联网上，所有信息都是以包的形式传输的，信息包中包含发送方的IP地址，接收方的IP地址，TCP端口，TCP链路状态等信息读出，并按照预先设置的过滤原则过滤信息包，那些不符合规定的IP地址的信息包会被防火墙过滤掉，以保证网络系统的安全，这是一种基于网络层的安全技术，对于应用层的黑客行为是无能为力的。
