Linux（CentOS）系统管理入门笔记（第二十一期）——防火墙管理（Firewalld）——zone、服务端口、富规则与端口转发

Linux（CentOS）系统管理入门笔记（第二十一期）——防火墙管理（Firewalld）——zone、服务/端口、富规则与端口转发

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引言：服务器的“门卫”——防火墙如何守护你的系统？

想象一下你管理着一栋写字楼。楼里有不同的区域：普通办公区、财务室、服务器机房、总裁办公室。你不可能让所有人都能随意进出所有房间——你需要一个“门卫”来把关。

Linux 系统中的防火墙就是这个“门卫”。它工作在网络边缘，对进出系统的数据包进行检查——合法的放行，非法的拦截。

CentOS 7 使用Firewalld作为默认防火墙管理工具。与传统的 iptables 不同，Firewalld 最大的特点是动态——修改规则时不需要重启防火墙服务，不会中断现有连接。

Firewalld 引入了区域（zone）的概念，将不同的网络接口或来源分配到不同的信任等级区域中，简化了规则管理：

• 你的家庭网络（信任度高）→home区域
• 公司的内部网络（半信任）→internal区域
• 互联网（不信任）→public区域
• 完全不信任 →drop区域（直接丢弃数据包）

本期将系统学习：

• 防火墙的核心概念：Netfilter、Nftables、动态 vs 静态防火墙
• Firewalld 区域（zone）：信任等级、匹配规则
• firewall-cmd 命令：服务管理、端口管理、端口转发
• 富规则（Rich Rule）：精细化访问控制

读完这一期，你将掌握 Firewalld 防火墙的完整管理技能——从开放服务端口到配置复杂的访问控制策略。

目录

1. 防火墙概述
   • 1.1 防火墙的类型
   • 1.2 Netfilter 与 Nftables
   • 1.3 动态防火墙 vs 静态防火墙
2. Firewalld 区域（zone）概念
   • 2.1 预定义区域
   • 2.2 数据包与区域的匹配规则
   • 2.3 区域内规则的优先级
3. firewall-cmd 命令行工具
   • 3.1 运行时与永久配置
   • 3.2 zone 管理
   • 3.3 接口与来源管理
   • 3.4 服务管理
   • 3.5 端口管理
4. 端口转发与伪装（NAT）
   • 4.1 伪装（Masquerade）
   • 4.2 端口转发（Forward Port）
5. 富规则（Rich Rule）
   • 5.1 富规则语法
   • 5.2 实战示例：禁止 Ping 与白名单
6. firewall-config 图形工具
7. 总结与速查手册

1. 防火墙概述

1.1 防火墙的类型

防火墙按保护范围可分为：

按实现方式可分为：

按网络协议层次可分为：

1.2 Netfilter 与 Nftables

Linux 内核中的Netfilter子系统是防火墙的“幕后英雄”——它工作在内核态，对进入系统的每个数据包进行检查、修改、丢弃或路由。

用户态 内核态 ┌─────────────┐ ┌─────────────────┐ │ Firewalld │ ───────→ │ Nftables │ │ (动态防火墙) │ 配置规则 │ (规则引擎) │ ├─────────────┤ ├─────────────────┤ │ iptables │ ───────→ │ Netfilter │ │ (静态防火墙) │ 配置规则 │ (内核过滤框架) │ └─────────────┘ └─────────────────┘ ↓ 数据包过滤/转发

Netfilter 的多个前端工具：

Nftables是 Netfilter 的增强版，优势包括：

• 更快的数据包处理
• 更快的规则集更新
• 使用单个nft工具管理所有协议

1.3 动态防火墙 vs 静态防火墙

2. Firewalld 区域（zone）概念

2.1 预定义区域

Firewalld 将网络划分为不同的区域（zone），每个区域有一套独立的规则集。系统默认提供了 9 个区域：

# 查看所有可用区域[root@centos7 ~]# firewall-cmd --get-zonesblock dmz drop external home internal public trusted work

2.2 数据包与区域的匹配规则

当数据包到达系统时，Firewalld 按以下顺序决定使用哪个区域：

① 数据包的源 IP 是否匹配某个区域的 source？ ├─ 是 → 使用该区域 └─ 否 → 继续↓ ② 数据包进入的网卡（接口）是否关联了某个区域？ ├─ 是 → 使用该区域 └─ 否 → 继续↓ ③ 使用默认区域（default zone）

⚠️重要：lo（回环接口）默认映射到trusted区域，确保本地服务通信不受限制。

2.3 区域内规则的优先级

同一区域内，规则匹配顺序如下：

1. 端口转发（Port Forwarding） 2. 伪装（Masquerade） 3. 允许规则（Accept） 4. 拒绝规则（Reject） 5. 默认行为（default 为拒绝，trusted 为允许）

💡富规则（Rich Rule）的优先级高于区域内所有普通规则。

3. firewall-cmd 命令行工具

firewall-cmd是 Firewalld 的主要管理工具。核心概念：

💡最佳实践：生产环境建议先配置永久规则，再 reload，或同时添加两条（一条永久 + 一条运行时）。

3.1 查看区域状态

# 查看默认区域[root@centos7 ~]# firewall-cmd --get-default-zonepublic# 查看当前激活的区域（有接口或来源关联）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --get-active-zonespublic interfaces: ens32# 查看默认区域的完整规则[root@centos7 ~]# firewall-cmd --list-allpublic(active)target: default icmp-block-inversion: no interfaces: ens32 sources: services: cockpit dhcpv6-clientsshports: protocols: masquerade: no forward-ports: source-ports: icmp-blocks: rich rules:# 查看所有区域的所有规则[root@centos7 ~]# firewall-cmd --list-all-zones

3.2 区域管理

# 设置默认区域[root@centos7 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted[root@centos7 ~]# firewall-cmd --get-default-zonetrusted# 恢复默认[root@centos7 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=public# 创建新区域（必须使用 --permanent）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --permanent --new-zone=myweb[root@centos7 ~]# firewall-cmd --reload[root@centos7 ~]# firewall-cmd --get-zonesblock dmz drop external home internal myweb public trusted work# 删除区域[root@centos7 ~]# firewall-cmd --permanent --delete-zone=myweb[root@centos7 ~]# firewall-cmd --reload# 设置区域 target（default/ACCEPT/DROP/REJECT）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --permanent --zone=myweb --set-target=REJECT[root@centos7 ~]# firewall-cmd --reload

3.3 接口管理

# 查看接口属于哪个区域[root@centos7 ~]# firewall-cmd --get-zone-of-interface=ens32public# 将接口绑定到特定区域[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-interface=ens32 --zone=home# 将接口变更到另一个区域[root@centos7 ~]# firewall-cmd --change-interface=ens32 --zone=public# 从区域中删除接口[root@centos7 ~]# firewall-cmd --remove-interface=ens32 --zone=home# 查看区域绑定的接口列表[root@centos7 ~]# firewall-cmd --list-interfacesens32

3.4 服务管理

服务是预定义的端口/协议组合。例如，http服务 = TCP 端口 80。

# 查看所有预定义服务[root@centos7 ~]# firewall-cmd --get-services... http https imap ipp ipp-client ipsec iscsi-target...# 查看某个服务的定义[root@centos7 ~]# cat /usr/lib/firewalld/services/http.xml<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><service><short>WWW(HTTP)</short><description>HTTP is the protocol used to serve Web pages...</description><portprotocol="tcp"port="80"/></service># 添加服务（运行时）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-service=httpsuccess# 添加服务（永久）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-service=http --permanentsuccess# 查看已开放的服务[root@centos7 ~]# firewall-cmd --list-servicescockpit dhcpv6-client httpssh# 查询服务是否已开放[root@centos7 ~]# firewall-cmd --query-service=httpyes# 删除服务[root@centos7 ~]# firewall-cmd --remove-service=http

⚠️注意：--permanent修改后需执行firewall-cmd --reload使其生效。

3.5 端口管理

当服务不在预定义列表中时，可直接开放端口。

# 开放 TCP 端口 5900（VNC）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-port=5900/tcp# 开放端口范围（如 5900-5910）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-port=5900-5910/tcp# 查看已开放端口[root@centos7 ~]# firewall-cmd --list-ports5900/tcp# 查询端口是否已开放[root@centos7 ~]# firewall-cmd --query-port=5900/tcpyes# 删除端口[root@centos7 ~]# firewall-cmd --remove-port=5900/tcp

3.6 协议管理

# 开放 ICMP 协议[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-protocol=icmp# 查看已开放的协议[root@centos7 ~]# firewall-cmd --list-protocolsicmp# 删除协议[root@centos7 ~]# firewall-cmd --remove-protocol=icmp

4. 端口转发与伪装（NAT）

4.1 伪装（Masquerade）

伪装（Masquerade）是 SNAT（源网络地址转换）的一种形式，让内部网络的主机通过防火墙访问外部网络。

内网主机 10.1.8.10 → Firewalld（10.1.8.88） → 外网 源IP:10.1.8.10 源IP被伪装为 10.1.8.88

# 启用伪装（需在 external 等区域启用）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-masquerade# 查看伪装状态[root@centos7 ~]# firewall-cmd --query-masqueradeyes# 禁用伪装[root@centos7 ~]# firewall-cmd --remove-masquerade

4.2 端口转发（Forward Port）

端口转发将访问防火墙某端口的流量转发到其他主机或端口。

外网用户访问 10.1.8.88:8000 → 转发 → 10.1.8.10:80

⚠️先决条件：启用端口转发前，必须先在对应区域启用 masquerade。

# 启用伪装[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-masquerade# 语法：port=源端口:proto=协议[:toport=目标端口][:toaddr=目标IP]# 转发本机 8000 端口到本机 80 端口[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-forward-port=port=8000:proto=tcp:toport=80# 转发到其他主机（10.1.8.10:22）[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-forward-port=port=1022:proto=tcp:toport=22:toaddr=10.1.8.10# 查看端口转发规则[root@centos7 ~]# firewall-cmd --list-forward-portsport=8000:proto=tcp:toport=80:toaddr=port=1022:proto=tcp:toport=22:toaddr=10.1.8.10# 删除端口转发[root@centos7 ~]# firewall-cmd --remove-forward-port=port=8000:proto=tcp:toport=80

5. 富规则（Rich Rule）

富规则（Rich Rule）是 Firewalld 中最灵活的规则配置方式，可以实现：

• 对特定源 IP 的访问控制
• 记录日志和审计
• 速率限制
• 更精细的 icmp 控制

5.1 富规则语法

rule [family="ipv4|ipv6"] [source address="CIDR"] [destination address="CIDR"] service|port|protocol|icmp-block|icmp-type|masquerade|forward-port [log [prefix="text"] [level="level"] [limit="rate"]] [audit [limit="rate"]] [accept|reject|drop|mark]

5.2 实战示例

示例 1：禁止所有主机 Ping 本机

[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-rich-rule='rule protocol value=icmp drop'# 或明确拒绝类型[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-rich-rule='rule family=ipv4 protocol value=icmp reject type=net-prohib'# 查看富规则[root@centos7 ~]# firewall-cmd --list-rich-rulesrule protocolvalue="icmp"drop# 删除富规则[root@centos7 ~]# firewall-cmd --remove-rich-rule='rule protocol value="icmp" drop'

示例 2：只允许特定 IP（10.1.8.10）Ping 本机

# 方法：先禁止所有 Ping，再允许特定 IP[root@centos7 ~]# firewall-cmd --permanent --add-rich-rule='rule family=ipv4 source address="10.1.8.10" icmp-type name="echo-request" accept'[root@centos7 ~]# firewall-cmd --permanent --add-icmp-block-inversion[root@centos7 ~]# firewall-cmd --complete-reload

示例 3：来源 IP 限速

# 来源 10.1.8.0/24 访问 HTTP 服务，每秒限制 3 次[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-rich-rule 'rule family="ipv4" source address="10.1.8.0/24" service name="http" accept limit value="3/s"'# 带日志的版本[root@centos7 ~]# firewall-cmd --add-rich-rule 'rule family="ipv4" source address="10.1.8.0/24" service name="http" log prefix="HTTP-LIMIT" level="info" limit value="1/s" accept limit value="3/s"'

6. firewall-config 图形工具

对于不熟悉命令行的用户，Firewalld 提供了图形界面工具firewall-config。

# 安装（CentOS 7 默认已安装）[root@centos7 ~]# yum install -y firewall-config# 启动（需图形界面环境）[root@centos7 ~]# firewall-config

主要功能区域：

7. 总结与速查手册

7.1 核心知识点一览

7.2 firewall-cmd 命令速查表

7.3 常用区域速查

7.4 富规则速查表

7.5 常见错误排查

7.6 思考与拓展

1. public区域和drop区域的区别是什么？
   →public：拒绝未明确允许的流量，向客户端返回拒绝信息（如 ICMP port unreachable）。drop：直接丢弃所有未明确允许的流量，不返回任何响应，客户端会“卡住”等待超时，安全性更高。
2. --reload和--complete-reload有什么区别？
   →--reload：重新加载永久配置，保留现有的连接状态。--complete-reload：完全重新加载，中断所有现有连接。
3. 端口转发前为什么必须启用伪装？
   → 端口转发涉及 DNAT（目标地址转换）。如果没有伪装（SNAT），目标主机收到的数据包源 IP 仍是外网用户 IP，目标主机可能无法将响应包正确路由回外网用户。
4. Firewalld 的“富规则”和普通服务/端口规则有什么区别？
   → 普通规则只能控制“允许什么服务/端口”；富规则支持更精细的条件（源 IP、时间、速率限制、日志记录），且优先级更高。
5. 如何让 Firewalld 规则永久生效？
   → 执行--permanent选项添加规则，然后执行firewall-cmd --reload。或者先添加运行时规则，再执行firewall-cmd --runtime-to-permanent。

7.7 生产环境最佳实践

下期预告：防火墙是 Linux 安全的第一道防线，而SELinux是第二道——也是更深层次的一道防线。下一期我们将学习SELinux 安全加固——了解它如何为每个进程和文件打上“安全标签”，如何阻止已遭泄露的服务访问用户数据，以及如何使用chcon、restorecon、semanage和setsebool来管理和排障 SELinux 策略。敬请期待第二十二期！