Firewall à trois interfaces

Mettre en place un système Linux en tant que firewall pour un petit réseau contenant une DMZ est une chose assez simple, si vous comprenez les bases et que vous suivez la documentation.

Ce guide ne prétend pas vous apprendre tous les rouages de Shorewall. Il se concentre sur ce qui est nécessaire pour configurer Shorewall dans son utilisation la plus courante:

Voici le schéma d'une installation typique.

Figure 1. Schéma d'une installation typique

[root@gateway root]# which ip
/sbin/ip
[root@gateway root]#

Si vous êtes équipé d'un modem ADSL et que vous utilisez PPTP pour communiquer avec un serveur à travers ce modem, vous devez faire les changements suivants en plus de ceux décrits ci-dessous. ADSL avec PPTP est répandu en Europe, notamment en Autriche.

Les fichiers de configuration pour Shorewall sont situés dans le répertoire /etc/shorewall -- pour de simples paramétrages, vous n'aurez à faire qu'avec quelques-uns d'entre eux comme décrit dans ce guide.

Après avoir installé Shorewall, vous pourrez trouver les exemples de la manière suivante:

Au fur et à mesure de la présentation de chaque fichier, je vous suggère de jeter un oeil à ceux physiquement présents sur votre système -- chacun des fichiers contient des instructions de configuration détaillées et des entrées par défaut.

Shorewall voit le réseau où il fonctionne, comme étant composé d'un ensemble de zones. Dans une configuration avec trois interfaces, les noms des zones suivants sont utilisés:

#ZONE   TYPE   OPTIONS                 IN                      OUT
#                                      OPTIONS                 OPTIONS
fw      firewall
net     ipv4
loc     ipv4
dmz     ipv4

Les zones de Shorewall sont définies dans le fichier /etc/shorewall/zones.

Remarquez que Shorewall reconnaît le système de firewall comme sa propre zone. Quand le fichier /etc/shorewall/zones est traité, le nom de la zone firewall est stocké dans la variable d'environnement $FW qui peut être utilisée depuis l'ensemble des autres fichiers de configuration de Shorewall, pour faire référence au firewall lui-même.

Les règles à propos du trafic à autoriser et à interdire sont exprimées en utilisant le terme de zones.

Pour chaque connexion demandant à entrer dans le firewall, la requête est en premier lieu vérifiée par rapport au contenu du fichier /etc/shorewall/rules. Si aucune règle dans ce fichier ne correspond à la demande de connexion, alors la première politique dans le fichier /etc/shorewall/policy qui y correspond sera appliquée. S'il y a une action commune définie pour cette politique dans /etc/shorewall/actions ou dans /usr/share/shorewall/actions.std cette action commune sera exécutée avant que la politique ne soit appliquée. Le but de l'action commune est double:

Le fichier /etc/shorewall/policy inclus dans l'archive d'exemple (three-interface) contient les politiques suivantes:

#SOURCE    DEST        POLICY      LOG LEVEL    LIMIT:BURST
loc        net         ACCEPT
net        all         DROP        info
all        all         REJECT      info

#SOURCE    DEST        POLICY      LOG LEVEL    LIMIT:BURST
$FW         net         ACCEPT

Les politiques précédentes vont:

Maintenant, éditez votre propre fichier /etc/shorewall/policy et faites-y les changements que vous désirez.

Figure 2. DMZ

Le firewall possède trois interfaces réseau. Lorsque la connexion internet passe par un « modem » câble ou ADSL l'Interface Externe sera l'adaptateur ethernet qui est connecté à ce « Modem » (par exemple eth0). Par contre, si vous vous connectez avec PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet) ou avec PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), l'interface externe sera une interface ppp (par exemple ppp0). Si vous vous connectez avec un simple modem RTC, votre interface externe sera aussi ppp0. Si vous vous connectez en utilisant l'ISDN, votre interface externe sera ippp0.

Si votre interface vers l'extérieur est ppp0 ou ippp0 alors vous mettrez CLAMPMSS=yes dans le fichier /etc/shorewall/shorewall.conf.

Votre Interface locale sera un adaptateur ethernet (eth0, eth1 or eth2) et sera connecté à un hub ou à un switch. Vos ordinateurs locaux seront connectés à ce même hub ou switch (note : si vous n'avez qu'un seul ordinateur en local, vous pouvez le connecter directement au firewall par un câble croisé).

Votre interface DMZ sera aussi un adaptateur ethernet (eth0, eth1 or eth2) et sera connectée à un hub ou à un switch. Vos ordinateurs appartenant à la DMZ seront connectés à ce même hub ou switch (note : si vous n'avez qu'un seul ordinateur dans la DMZ, vous pouvez le connecter directement au firewall par un câble croisé).

Le fichier de configuration d'exemple pour le firewall à trois interfaces suppose que votre interface externe est eth0, que l'interface locale est eth1 et que la DMZ est sur l'interface eth2. Si votre configuration est différente, vous devrez modifier le fichier /etc/shorewall/interfaces en conséquence. Tant que vous y êtes, vous pourriez parcourir la liste des options qui sont spécifiées pour les interfaces. Quelques astuces:

Avant d'aller plus loin, nous devons dire quelques mots au sujet des adresses IP. Normalement, votre Fournisseur d' Accès Internet (FAI) ne vous allouera qu'une seule adresse IP. Cette adresse peut vous être allouée par DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), lors de l'établissement de votre connexion (modem standard) ou bien lorsque vous établissez un autre type de connexion PPP (PPPoA, PPPoE, etc.). Dans certains cas , votre fournisseur peut vous allouer une adresse statique IP. Dans ce cas vous devez configurer l'interface externe de votre firewall afin d'utiliser cette adresse de manière permanente.

Quelle que soit la façon dont votre adresse externe vous est attribuée, elle va être partagée par tous vos systèmes lors de l'accès à internet. Vous devrez assigner vos propres adresses au machines de votre réseau local (votre interface interne sur le firewall ainsi que les autres ordinateurs). La RFC 1918 réserve des plages d'adresses IP pour l'utilisation dans les réseau privés:

10.0.0.0    - 10.255.255.255
172.16.0.0  - 172.31.255.255
192.168.0.0 - 192.168.255.255

Avant de lancer Shorewall, il faut regarder l'adresse IP de votre interface externe, et, si elle est dans l'une des plages précédentes, vous devez enlever l'option "norfc1918" dans la ligne concernant l'interface externe dans le fichier /etc/shorewall/interfaces.

Vous devrez allouer vos adresses depuis le même sous-réseau (subnet). Pour ce faire, nous pouvons considérer un sous-réseau comme étant une plage d'adresses allant de x.y.z.0 à x.y.z.255. Un tel sous-réseau aura un masque (subnet mask) de 255.255.255.0. L'adresse x.y.z.0 est réservée comme l'adresse de sous-réseau (Subnet Address) et l'adresse x.y.z.255 est réservée en tant qu'adresse de diffusion (broadcast). Dans Shorewall, un tel sous-réseau est décrit en utilisant la notation CIDR (Classless InterDomain Routing) qui consiste en l'adresse du sous-réseau suivie par /24. Le « 24 » indiquant le nombre consécutif de bits à « 1 » dans la partie gauche du masque de sous-réseau.

La convention veut que l'on affecte à l'interface interne du firewall la première adresse utilisable du sous-réseau (10.10.10.1 dans l'exemple précédent) ou bien la dernière adresse utilisable (10.10.10.254).

L'un des objectifs de la gestion en sous-réseaux est de permettre à tous les ordinateurs du sous-réseau de savoir avec quels autres ordinateurs ils peuvent communiquer directement. Pour communiquer avec des systèmes en dehors du sous-réseau auquel ils appartiennent, les ordinateurs doivent envoyer leurs paquets par l'intermédiaire d'une passerelle (gateway).

Vos ordinateurs locaux (computer 1 et computer 2 dans le diagramme) doivent être configurés avec leur passerelle par défaut (default gateway) pointant sur l'adresse IP de l'interface interne du firewall. Les ordinateurs de votre DMZ (DMZ Computer 1 et DMZ computer 2) devraient être configurés avec leur passerelle par défaut (default gateway) pointant sur l'adresse IP de l'interface DMZ du firewall.

Cette brève présentation ne fait qu'effleurer la question des sous-réseaux et du routage. Si vous voulez en apprendre plus sur l'adressage IP et le routage, je recommande « IP Fundamentals: What Everyone Needs to Know about Addressing & Routing », Thomas A. Maufer, Prentice-Hall, 1999, ISBN 0-13-975483-0 (lien).

Le reste de ce guide suppose que vous avez configuré votre réseau comme montré ci-dessous :

Figure 3. DMZ

La passerelle par défaut pour la DMZ sera 10.10.11.254 et la passerelle par défaut pour les ordinateurs locaux sera 10.10.10.254.

Avertissement

Votre FAI pourrait allouer une adresse RFC 1918 à votre interface externe. Si cette adresse est le sous-réseau 10.10.10.0/24 alors vous aurez besoin d'un sous-réseau RFC 1918 DIFFÉRENT pour votre réseau local.

Les adresses réservées par la RFC 1918 sont parfois désignées comme non-routables car les routeurs centraux d'internet (backbone) ne font pas suivre les paquets qui ont une adresse de destination appartenant à la RFC-1918. Lorsqu'un de vos systèmes en local (supposons Computer 1) envoie une demande de connexion à un serveur internet, le firewall doit effectuer une traduction d'adresse réseau ou Network Address Translation (NAT). Le firewall réécrit l'adresse source dans le paquet et la remplace par l'adresse de l'interface externe du firewall; en d'autres termes, le firewall fait croire que c'est lui même qui initie la connexion. Ceci est nécessaire afin que l'hôte de destination soit capable de renvoyer les paquets au firewall (souvenez vous que les paquets qui ont pour adresse de destination une adresse réservée par la RFC 1918 ne peuvent pas être routés à travers internet, donc l'hôte internet ne peut adresser sa réponse à l'ordinateur 1). Lorsque le firewall reçoit le paquet de réponse, il réécrit l'adresse de destination à 10.10.10.1 et fait passer le paquet vers l'ordinateur Computer 1.

Sur les systèmes Linux, ce procédé est souvent appelé IP Masquerading mais vous verrez aussi le terme de traduction d'adresses source ou Source Network Address Translation (SNAT). Shorewall suit la convention utilisée avec Netfilter:

Sous Shorewall, autant le Masquerading que la SNAT sont configurés avec des entrées dans le fichier /etc/shorewall/masq. Vous utiliserez normalement le Masquerading si votre adresse IP externe est dynamique, et la SNAT si votre adresse IP externe est statique.

Si votre interface externe est eth0, si votre interface locale est eth1 et que votre interface pour la DMZ est eth2, vous n'avez pas besoin de modifier le fichier fourni avec l'exemple. Dans le cas contraire, éditez /etc/shorewall/masq et changez-le en conséquence.

Si, malgré les avertissements, vous utilisez ce guide et que vous voulez faire du NAT un-à-un (one-to-one NAT) ou du Proxy ARP pour votre DMZ, enlevez l'entrée pour eth2 de /etc/shorewall/masq.

Si votre adresse externe IP est statique, vous pouvez la mettre dans la troisième colonne dans /etc/shorewall/masq si vous le désirez. De toutes façons votre firewall fonctionnera bien si vous laissez cette colonne vide. Le fait de mettre votre adresse IP statique dans la troisième colonne permet un traitement des paquets sortants un peu plus efficace.

Si vous utilisez un paquetage Debian, vérifiez dans votre fichier de configuration shorewall.conf que la valeur suivante est convenablement paramétrée, sinon faites les changements nécessaires:

Un de nos objectifs est de faire tourner un ou plusieurs serveurs sur nos ordinateurs dans la DMZ. Puisque ces ordinateurs ont une adresse RFC-1918, il n'est pas possible pour les clients sur internet de s'y connecter directement. Il faudra plutôt à que ces clients adressent leurs demandes de connexion au firewall qui réécrira l'adresse de votre serveur comme adresse de destination, puis lui fera passer le paquet. Lorsque votre serveur retournera sa réponse, le firewall appliquera automatiquement une règle SNAT pour réécrire l'adresse source dans la réponse.

Ce procédé est appelé transfert de port (Port Forwarding) ou traduction d'adresses réseau destination ou Destination Network Address Translation (DNAT). Vous configurez le transfert de port en utilisant des règles DNAT dans le fichier /etc/shorewall/rules.

La forme générale d'une simple règle de transfert de port dans /etc/shorewall/rules est:

#ACTION   SOURCE    DEST                                          PROTO      DEST PORT(S)
DNAT      net       dmz:<server local IP address>[:<server port>] <protocol> <port>

Si vous ne spécifiez pas <server port>, il est supposé être le même que <port>.

#ACTION     SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)
Web/DNAT     net    dmz:10.10.11.2  
Web/ACCEPT   loc    dmz:10.10.11.2

Maintenant, modifiez /etc/shorewall/rules pour ajouter les règles DNAT dont vous avez besoin.

Normalement, quand vous vous connectez à votre fournisseur d'accès (FAI), en même temps que vous obtenez votre adresse IP, votre « resolver » pour le Service des Noms de Domaines ou Domain Name Service (DNS) pour le firewall est configuré automatiquement (c.a.d., le fichier /etc/resolv.conf est mis à jour). Il arrive que votre fournisseur d'accès vous donne une paire d'adresse IP pour les serveurs DNS afin que vous configuriez manuellement vos serveurs de noms primaire et secondaire. Quelle que soit la manière dont le DNS est configuré sur votre firewall, il est de votre responsabilité de configurer le « resolver » sur chacun de vos systèmes internes. Vous pouvez procéder d'une de ces deux façons :

Si vous faites tourner le serveur de noms sur le firewall:

#ACTION     SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
DNS/ACCEPT  loc       $FW
DNS/ACCEPT  dmz       $FW            

Si vous faites tourner le serveur de noms sur l'ordinateur 1 de la DMZ:

#ACTION     SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
DNS/ACCEPT  loc       dmz:10.10.11.1
DNS/ACCEPT  $FW       dmz:10.10.11.1             

Dans la régle ci-dessus, « DNS/ACCEPT » est un exemple d'utilisation d'une macro prédéfinie. Shorewall comprend un certain nombre de macros prédéfinies et vous pouvez ajouter les vôtres. Vous pouvez trouver une liste des macros comprises dans votre version de Shorewall en utilisant la commande ls /usr/share/shorewall/macro.* ou bien la commande shorewall show macros si vous utilisez une version 3.0.3 ou ultérieure de Shorewall.

Vous n'êtes pas obligé d'utiliser des macros prédéfinies et vous pouvez codez vos régles vous-même dans le fichier /etc/shorewall/rules. Le premier exemple vu plus haut (serveur de noms sur le firewall) aurait pu être codé comme suit:

#ACTION   SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
ACCEPT    loc       $FW                 tcp        53
ACCEPT    loc       $FW                 udp        53
ACCEPT    dmz       $FW                 tcp        53
ACCEPT    dmz       $FW                 udp        53              

Au cas ou Shorewall n'inclue pas de macro pré-définie qui vous convienne, vous pouvez définir une macro vous-même ou bien coder directement les régles appropriées. Si vous ne savez pas quel port(s) et protocole(s) une application particulière utilise, vous pouvez regarder ici.

Les fichiers exemples inclus dans l'archive (three-interface) contiennent la règle suivante :

#ACTION     SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
DNS/ACCEPT  $FW       net       

Cette règle autorise l'accès DNS à partir de votre firewall. Elle peut être enlevée si vous avez dé-commenté la ligne dans /etc/shorewall/policy autorisant toutes les connexions depuis le firewall vers internet.

L'exemple inclue aussi:

#ACTION     SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
SSH/ACCEPT  loc       $FW
SSH/ACCEPT  loc       dmz        

Ces régles autorisent un serveur SSH sur votre firewall et sur chacun des systèmes de votre DMZ et permettent de s'y connecter depuis vos systèmes locaux (zone « loc »).

Si vous désirez autoriser d'autres connexions entre vos systèmes, la syntaxe générale d'une macro pré-définie est:

#ACTION         SOURCE        DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
<macro>/ACCEPT  <source zone> <destination zone>

La syntaxe générale lorsqu'on n'utilise pas de macro pré-définie est:

#ACTION   SOURCE        DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
ACCEPT    <source zone> <destination zone>  <protocol> <port> 

#ACTION     SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)
DNS/ACCEPT  net       $FW

#ACTION   SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
ACCEPT    net       $FW                 tcp        53
ACCEPT    net       $FW                 udp        53        

Si vous ne savez pas quel port(s) et protocole(s) une application particulière utilise, vous pouvez regarder ici.

#ACTION     SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
SSH/ACCEPT  net       $FW

Les utilisateurs de Bering pourront ajouter les deux régles suivantes pour être compatible avec la configuration du firewall de Jacques (Jacques's Shorewall configuration).

#ACTION   SOURCE    DEST                PROTO      DEST PORT(S)                      
ACCEPT    loc       $FW                 udp        53
ACCEPT    net       $FW                 tcp        80       

Maintenant, éditez votre fichier de configuration /etc/shorewall/rules pour ajouter, modifier ou supprimer d'autres connexions suivant vos besoins.

La procédure d'installation configure votre système pour lancer Shorewall dès le boot du système, mais le lancement est désactivé, de façon à ce que votre système ne tente pas de lancer Shorewall avant que la configuration ne soit terminée. Une fois que vous en avez fini avec la configuration du firewall, vous devez éditer /etc/shorewall/shorewall.conf et y mettre STARTUP_ENABLED=Yes.

Le firewall est activé en utilisant la commande « shorewall start » et arrêté avec la commande « shorewall stop ». Lorsque le firewall est arrêté, le routage est autorisé sur les hôtes qui possèdent une entrée dans /etc/shorewall/routestopped. Un firewall qui tourne peut être relancé en utilisant la commande « shorewall restart ». Si vous voulez enlever toute trace de Shorewall sur votre configuration de Netfilter, utilisez « shorewall clear »

Les fichiers de l'exemple Firewall à Trois Interfaces (three-interface) supposent que vous voulez autoriser le routage depuis ou vers eth1 (votre réseau local) et eth2 (votre DMZ) lorsque Shorewall est arrêté. Si ces interfaces ne sont pas connectées à votre réseau local ou à votre DMZ, ou bien que vous voulez permettre l'accès depuis ou vers d'autres hôtes, modifiez /etc/shorewall/routestopped en conséquence.

Je vous recommande vivement de lire la page des Fonctionnalités Générales des Fichiers de Configuration -- elle contient des astuces sur des possibilités de Shorewall qui peuvent rendre plus aisée l'administration de votre firewall Shorewall.