如何使用 UFW 配置 Ubuntu 防火墙并设置防火墙规则？

防火墙是计算机网络安全中不可或缺的一部分，它通过监控和控制进出网络流量来保护系统免受未经授权的访问。Ubuntu 系统内置了一款名为 UFW（Uncomplicated Firewall）的防火墙工具，它是一种用户友好且功能强大的防火墙管理工具。本文将详细介绍如何使用 UFW 配置 Ubuntu 防火墙并设置防火墙规则，以保护你的系统免受潜在的威胁。

一、什么是 UFW？

UFW，全称为 Uncomplicated Firewall，顾名思义，它是一种简单易用的防火墙管理工具。与传统的防火墙配置工具相比，UFW 以其简洁明了的命令行界面而闻名。虽然它主要为普通用户设计，但它也具备了足够的灵活性来处理更复杂的防火墙规则配置。

1.1 UFW 的特点

• 简单易用：UFW 通过简化的命令行接口，让用户可以轻松配置防火墙规则。
• 高效：UFW 基于 iptables，这使得它能够以较低的系统资源消耗提供强大的防火墙功能。
• 灵活性：虽然 UFW 的命令行简化了操作，但它仍然支持高级用户定义复杂的防火墙规则。

1.2 为什么选择 UFW？

选择 UFW 的原因在于它的易用性和功能性。对于没有深厚技术背景的用户来说，UFW 是配置防火墙的理想工具。而对于高级用户，UFW 也提供了足够的灵活性来满足复杂的防火墙需求。

二、UFW 的安装与基本配置

2.1 UFW 的安装

在大多数现代的 Ubuntu 发行版中，UFW 通常默认已经安装。如果你的系统中尚未安装 UFW，可以通过以下命令进行安装：

sudo apt update
sudo apt install ufw

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

安装完成后，你可以使用以下命令来检查 UFW 是否已经正确安装：

sudo ufw status

        

          
        
        
        

          

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如果返回结果显示 Status: inactive，说明 UFW 已经安装，但尚未启用。

2.2 启用与禁用 UFW

启用 UFW 是启动防火墙保护的第一步。你可以通过以下命令来启用 UFW：

sudo ufw enable

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

此时系统会提示你确认启用操作，一旦确认，UFW 将立即开始运行并应用你设置的规则。

如果你需要临时禁用 UFW，可以使用以下命令：

sudo ufw disable

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

禁用 UFW 后，所有 UFW 规则将不再生效，直到你再次启用它。

2.3 重置 UFW 配置

在某些情况下，你可能需要重置 UFW 的配置。这将清除所有已设置的规则，并将 UFW 恢复到初始状态。你可以使用以下命令来执行此操作：

sudo ufw reset

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

注意：执行此操作后，所有现有的防火墙规则将被删除。

三、配置 UFW 的基本防火墙规则

在启用 UFW 之前，建议首先配置一些基本的防火墙规则，以确保在启用 UFW 后不会意外阻止必要的流量。

3.1 默认策略设置

默认情况下，UFW 的策略是拒绝所有传入的连接，并允许所有传出的连接。这种默认策略可以有效阻止外部对系统的访问，同时允许系统自由地进行外部通信。你可以使用以下命令查看当前的默认策略：

sudo ufw default deny incoming
sudo ufw default allow outgoing

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

如果你希望改变默认策略，例如允许所有传入连接，你可以使用以下命令：

sudo ufw default allow incoming

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

然而，默认拒绝传入连接是一个更为安全的选择，建议大多数用户保持此设置。

3.2 允许 SSH 连接

在启用 UFW 之前，确保你已允许 SSH 连接。这对于远程管理服务器尤其重要。如果启用防火墙后没有允许 SSH 访问，你可能会被锁定在系统之外。你可以使用以下命令允许 SSH 连接：

sudo ufw allow ssh

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

或者，你也可以通过指定端口号来允许 SSH 连接（默认端口为22）：

sudo ufw allow 22

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

3.3 允许其他服务

根据系统的具体需求，你可能还需要允许其他服务的连接。例如，如果你运行的是一个 Web 服务器，你需要允许 HTTP（端口80）和 HTTPS（端口443）的流量：

sudo ufw allow http
sudo ufw allow https

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

同样，你可以通过指定端口号来允许特定的服务，例如允许 MySQL 数据库的连接（默认端口为3306）：

sudo ufw allow 3306

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

3.4 禁止指定端口的连接

在某些情况下，你可能希望显式禁止某些端口的连接。例如，如果你想阻止所有通过端口 23 的 Telnet 连接，可以使用以下命令：

sudo ufw deny 23

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

3.5 查看已配置的规则

配置好防火墙规则后，你可以使用以下命令查看所有已配置的规则：

sudo ufw status verbose

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

此命令将显示当前 UFW 的状态以及所有已配置的规则，包括每个规则是允许（ALLOW）还是拒绝（DENY）。

四、高级防火墙规则配置

在基础规则配置的基础上，UFW 还支持更加复杂和高级的规则配置。这些功能可以帮助你根据网络环境的需求来精确控制网络流量。

4.1 允许特定 IP 地址的访问

在某些情况下，你可能希望仅允许特定的 IP 地址访问某个服务。例如，允许 IP 地址 192.168.1.100 访问 SSH，可以使用以下命令：

sudo ufw allow from 192.168.1.100 to any port 22

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

这个规则仅允许来自 192.168.1.100 的 SSH 连接，其他 IP 的 SSH 连接将被拒绝。

4.2 限制特定 IP 地址的连接

如果你发现某个 IP 地址频繁尝试连接你的系统并可能构成威胁，你可以使用以下命令限制该 IP 地址的连接：

sudo ufw limit from 192.168.1.101

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

这个规则将限制来自 192.168.1.101 的连接速率，以防止暴力破解等攻击行为。

4.3 配置特定的端口范围

在某些情况下，你可能需要配置一组连续端口的规则。例如，如果你希望允许 1000-2000 端口范围内的所有连接，可以使用以下命令：

sudo ufw allow 1000:2000/tcp

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

这个规则允许 1000 到 2000 端口范围内的所有 TCP 连接。同样地，如果你希望允许 UDP 连接，可以将 tcp 替换为 udp。

4.4 配置特定的网络接口

如果你的系统有多个网络接口（例如 eth0、eth1），你可以将规则应用到特定的网络接口上。以下命令允许从 eth0 接口的所有传入连接：

sudo ufw allow in on eth0

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

这个规则将只允许通过 eth0 接口的传入流量，其他接口的流量不会受到影响。

4.5 通过 UFW 进行日志记录

UFW 提供了日志功能，用于记录防火墙的活动。启用日志记录后，系统将记录所有符合已设置规则的连接尝试。你可以使用以下命令启用日志记录：

sudo ufw logging on

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

日志记录的详细程度可以通过设置日志级别来调整，例如 low、medium、high 或 full：

sudo ufw logging high

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

日志文件通常位于 /var/log/ufw.log，你可以通过该文件查看防火墙的活动记录。

五、使用 UFW 配置 IPv6

在现代网络中，IPv6 已经越来越普及。UFW 支持同时配置 IPv4 和 IPv6 规则。在启用 UFW 时，如果你的系统支持 IPv6，UFW 将自动检测并同时启用 IPv6。

5.1 确认 IPv6 是否启用

你可以通过编辑 UFW 的配置文件来确保 IPv6 已被启用。打开 UFW 的主配置文件：

sudo nano /etc/default/ufw

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

在文件中找到以下行：

IPV6=yes

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

确保 IPV6 设置为 yes。如果没有这一行或被注释掉了，请添加或取消注释并设置为 yes。保存并退出编辑器。

5.2 为 IPv6 配置规则

UFW 默认情况下会同时应用 IPv4 和 IPv6 的规则。然而，如果你需要为 IPv6 单独配置规则，可以使用以下方法。

5.2.1 允许特定 IPv6 地址访问服务

例如，允许特定 IPv6 地址 2001:0db8::1 访问 SSH 服务：

sudo ufw allow from 2001:0db8::1 to any port 22

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

5.2.2 禁止特定 IPv6 地址访问服务

例如，禁止 IPv6 地址 2001:0db8::2 访问 HTTP 服务：

sudo ufw deny from 2001:0db8::2 to any port 80

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

5.2.3 配置 IPv6 端口范围

允许 IPv6 的 1000-2000 端口范围内的所有 TCP 连接：

sudo ufw allow proto tcp from any to any port 1000:2000

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

5.3 验证 IPv6 规则

在配置完 IPv6 规则后，你可以通过以下命令验证规则是否正确应用：

sudo ufw status verbose

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

输出中应包含 IPv6 的规则信息，确保它们按预期工作。

六、UFW 的应用与删除规则

在日常使用中，你可能需要频繁添加、修改或删除防火墙规则。UFW 提供了简便的命令来管理这些操作。

6.1 添加规则

添加规则是最常见的操作之一。以下是几种常见的添加规则的方法：

• 允许特定端口的连接

  允许 HTTP（端口80）连接：

  sudo ufw allow http
  
          
  
            
          
          
          
  
            
  
            AI 代码解读
          
        
        

• 允许特定协议的连接

  允许 UDP 协议的 DNS（端口53）连接：

  sudo ufw allow proto udp to any port 53
  
          
  
            
          
          
          
  
            
  
            AI 代码解读
          
        
        

• 允许特定 IP 地址的连接

  允许来自 IP 地址 192.168.1.50 的所有连接：

  sudo ufw allow from 192.168.1.50
  
          
  
            
          
          
          
  
            
  
            AI 代码解读
          
        
        

6.2 删除规则

如果某条规则不再需要，可以将其删除。有两种方法可以删除规则：按规则编号删除或按规则描述删除。

6.2.1 按规则编号删除

首先，列出当前的规则并显示编号：

sudo ufw status numbered

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

输出示例：

Status: active

     To                         Action      From
     --                         ------      ----
[1] OpenSSH                    ALLOW       Anywhere
[2] 80                         ALLOW       Anywhere
[3] OpenSSH (v6)               ALLOW       Anywhere (v6)
[4] 80 (v6)                    ALLOW       Anywhere (v6)

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

假设你想删除规则编号 [2]，执行：

sudo ufw delete 2

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

系统会提示你确认删除，输入 y 即可。

6.2.2 按规则描述删除

如果你知道要删除的规则的具体描述，也可以直接使用描述删除。例如，删除允许 HTTP 的规则：

sudo ufw delete allow http

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

系统同样会要求确认，输入 y 进行确认。

6.3 修改规则

UFW 本身不直接支持修改现有规则，但你可以通过删除旧规则并添加新规则来实现修改。例如，要将允许的 SSH 端口从22更改为2222：

1. 删除旧的 SSH 规则：

   sudo ufw delete allow ssh
   
           
   
             
           
           
           
   
             
   
             AI 代码解读
           
         
         

2. 添加新的 SSH 规则：

   sudo ufw allow 2222/tcp
   
           
   
             
           
           
           
   
             
   
             AI 代码解读
           
         
         

七、UFW 高级功能

除了基本的规则配置外，UFW 还提供了一些高级功能，以满足更复杂的网络安全需求。

7.1 限速连接（Rate Limiting）

防止暴力破解攻击的一种有效方法是限制连接速率。UFW 提供了 limit 选项，可以限制特定服务的连接速率。

例如，限制 SSH 连接的速率：

sudo ufw limit ssh

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

这个规则允许每个 IP 地址在特定时间内最多进行六次连接尝试，超过则暂时阻止该 IP 的连接请求。

7.2 使用应用配置文件

UFW 支持通过应用配置文件来管理一组相关的规则。这对于配置复杂的服务（如 Web 服务器、数据库服务器等）非常有用。

7.2.1 查看可用的应用配置文件

UFW 的应用配置文件通常位于 /etc/ufw/applications.d/ 目录下。你可以使用以下命令查看可用的应用：

sudo ufw app list

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

输出示例：

Available applications:
  OpenSSH
  Apache
  Apache Full
  Apache Secure
  Nginx
  Nginx Full
  Nginx HTTP
  Nginx HTTPS

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

7.2.2 使用应用配置文件添加规则

例如，允许完整的 Apache 服务（包括 HTTP 和 HTTPS）：

sudo ufw allow 'Apache Full'

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

7.2.3 添加自定义应用配置文件

如果需要为特定应用创建自定义配置文件，可以在 /etc/ufw/applications.d/ 目录下创建一个新的 .rules 文件。

例如，为自定义应用 myapp 创建配置文件：

1. 创建配置文件：

   sudo nano /etc/ufw/applications.d/myapp.rules
   
           
   
             
           
           
           
   
             
   
             AI 代码解读
           
         
         

2. 添加以下内容：

   [MyApp]
   title=My Custom Application
   description=Custom application for specific purposes
   ports=8080/tcp
   
           
   
             
           
           
           
   
             
   
             AI 代码解读
           
         
         

3. 保存并退出编辑器。

4. 重新加载 UFW 应用列表：

   sudo ufw app update myapp
   
           
   
             
           
           
           
   
             
   
             AI 代码解读
           
         
         

5. 允许 MyApp：

   sudo ufw allow 'MyApp'
   
           
   
             
           
           
           
   
             
   
             AI 代码解读
           
         
         

7.3 使用 UFW 脚本

对于需要复杂配置的情况，可以编写 UFW 脚本来自动化防火墙规则的配置。这对于需要在多台服务器上部署相同规则的场景非常有用。

7.3.1 创建 UFW 脚本

创建一个名为 setup_firewall.sh 的脚本文件：

nano setup_firewall.sh

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

添加以下内容：

#!/bin/bash

# 重置 UFW
sudo ufw reset

# 设置默认策略
sudo ufw default deny incoming
sudo ufw default allow outgoing

# 允许 SSH
sudo ufw allow ssh

# 允许 HTTP 和 HTTPS
sudo ufw allow http
sudo ufw allow https

# 启用 UFW
sudo ufw enable

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

7.3.2 赋予脚本执行权限

chmod +x setup_firewall.sh

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

7.3.3 运行脚本

./setup_firewall.sh

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

这个脚本将自动配置防火墙的基本规则，适用于快速部署场景。

7.4 集成 Fail2Ban

虽然 UFW 本身提供了一定的安全功能，但结合 Fail2Ban 使用可以进一步增强系统的安全性。Fail2Ban 可以监控日志文件，自动封禁多次尝试失败的 IP 地址，从而防止暴力破解攻击。

7.4.1 安装 Fail2Ban

sudo apt install fail2ban

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

7.4.2 配置 Fail2Ban

编辑 Fail2Ban 的主配置文件：

sudo nano /etc/fail2ban/jail.local

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

添加以下内容以配置 SSH 监控：

[sshd]
enabled = true
port = ssh
filter = sshd
logpath = /var/log/auth.log
maxretry = 5
bantime = 600

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

这个配置将监控 SSH 登录尝试，如果某个 IP 地址在10分钟内失败了5次登录尝试，将被暂时封禁。

7.4.3 启动并启用 Fail2Ban

sudo systemctl start fail2ban
sudo systemctl enable fail2ban

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

7.5 使用 UFW 与 Docker

Docker 默认会修改 iptables 规则，这可能与 UFW 产生冲突。为了确保 Docker 容器的网络流量能够正确通过 UFW 进行管理，可以采取以下措施。

7.5.1 修改 UFW 配置以允许 Docker

编辑 UFW 配置文件：

sudo nano /etc/default/ufw

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

找到以下行：

DEFAULT_FORWARD_POLICY="DROP"

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

将其修改为：

DEFAULT_FORWARD_POLICY="ACCEPT"

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

保存并退出。

7.5.2 编辑 UFW before.rules 文件

sudo nano /etc/ufw/before.rules

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

在文件顶部添加以下内容，以确保 Docker 的 NAT 规则被正确应用：

# BEGIN UFW AND DOCKER
*nat
:POSTROUTING ACCEPT [0:0]
# Allow Docker containers to access the outside network
-A POSTROUTING -s 172.17.0.0/16 ! -o docker0 -j MASQUERADE
COMMIT
# END UFW AND DOCKER

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

保存并退出编辑器。

7.5.3 重启 UFW 和 Docker 服务

sudo ufw disable
sudo ufw enable
sudo systemctl restart docker

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

通过以上配置，Docker 容器的网络流量将能够正确通过 UFW 进行管理，不会导致意外的网络访问问题。

八、UFW 的日志管理

UFW 提供了详细的日志功能，可以帮助你监控和分析网络流量，识别潜在的安全威胁。合理管理日志对于维护系统安全至关重要。

8.1 启用日志记录

默认情况下，UFW 的日志记录是关闭的。要启用日志记录，可以使用以下命令：

sudo ufw logging on

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

8.2 设置日志级别

UFW 提供了多种日志级别，允许用户根据需求调整日志的详细程度。日志级别包括：

• off：关闭日志记录
• low：记录所有阻止的连接尝试
• medium：记录 low 级别的所有内容，并记录一些额外的信息
• high：记录所有的连接尝试，包括被允许的连接
• full：记录详细的连接信息

例如，要将日志级别设置为 high：

sudo ufw logging high

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

8.3 查看日志

UFW 的日志通常保存在 /var/log/ufw.log 文件中。你可以使用以下命令查看日志内容：

sudo less /var/log/ufw.log

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

为了实时监控日志，可以使用 tail 命令：

sudo tail -f /var/log/ufw.log

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

8.4 管理日志文件

随着时间的推移，日志文件可能会变得非常庞大。为了管理日志文件，可以设置日志轮换（log rotation）。Ubuntu 默认使用 logrotate 工具来管理日志文件。

编辑或创建一个 UFW 的 logrotate 配置文件：

sudo nano /etc/logrotate.d/ufw

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

添加以下内容：

/var/log/ufw.log {
    rotate 7
    daily
    missingok
    notifempty
    compress
    delaycompress
    postrotate
        /usr/sbin/invoke-rc.d rsyslog rotate > /dev/null
    endscript
}

        

          
        
        
        

          

          AI 代码解读
        
      
      

这个配置将每天轮换一次 UFW 日志，保留最近7天的日志，并对旧日志进行压缩。