Nftables und layer2 Firewall: Unterschied zwischen den Versionen
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*Dies erlaubt der virtuellen Netzwerkkarte, auch Pakete zu empfangen, die nicht an ihre MAC-Adresse gerichtet sind - notwendig für den Bridge-Betrieb. | *Dies erlaubt der virtuellen Netzwerkkarte, auch Pakete zu empfangen, die nicht an ihre MAC-Adresse gerichtet sind - notwendig für den Bridge-Betrieb. | ||
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| '''IP''' || 10.2XX.1.9 || Statische IP | | '''IP''' || 10.2XX.1.9 || Statische IP | ||
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*Der Datenverkehr läuft über eine Bridge, die nftables zur Filterung nutzt. | *Der Datenverkehr läuft über eine Bridge, die nftables zur Filterung nutzt. | ||
*Die Clients merken von der Firewall nichts: Gateway, Adressen und Subnetz bleiben unverändert. | *Die Clients merken von der Firewall nichts: Gateway, Adressen und Subnetz bleiben unverändert. | ||
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=Installation der Bridgeutils= | =Installation der Bridgeutils= | ||
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auto enp0s3 | auto enp0s3 | ||
iface enp0s3 inet static | iface enp0s3 inet static | ||
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auto enp0s8 | auto enp0s8 | ||
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;Hinweise zur Konfiguration | ;Hinweise zur Konfiguration | ||
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;Welche MAC-Adressen hat die Bridge an welchem Port gelernt? (FDB) | ;Welche MAC-Adressen hat die Bridge an welchem Port gelernt? (FDB) | ||
*bridge fdb show br vmbr0 | grep -v permanent | *bridge fdb show br vmbr0 | grep -v permanent | ||
| + | ;Welche Interfaces gehören zu Bridgen | ||
| + | *brctl show | ||
| + | bridge name bridge id STP enabled interfaces | ||
| + | vmbr0 8000.76e085f914d6 no enp0s8 | ||
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| + | *www -> Interface auf DMZ-OUT ändern | ||
| + | *Ping mal von www nach 1.1.1.1 | ||
| + | *Kontrolle auf der bridgefw auf den Schnittstellen enp0s8 und enp0s9 per tcpdump | ||
=Bridge-Filterung= | =Bridge-Filterung= | ||
Aktuelle Version vom 1. Oktober 2026, 08:27 Uhr
Template
- debian-template klonen mit dem Namen bridgefw
Vorab
- Bei Virtualisierungen Bridge Ports auf Promisc setzen
- Das sind Adapater 2 und Adapater 3
- Dies erlaubt der virtuellen Netzwerkkarte, auch Pakete zu empfangen, die nicht an ihre MAC-Adresse gerichtet sind - notwendig für den Bridge-Betrieb.
- VirtualBox
- Unter "Erweitert" den Promiscuous Mode auf "Allow All" stellen (siehe Bild).
- Proxmox/KVM
- An der Linux-Bridge des Hosts ist nichts einzustellen.
- Ist die Proxmox-Firewall für die VM aktiv, muss dort der MAC-Filter ausgeschaltet werden, sonst werden fremde MAC-Adressen verworfen.
- In der VM selbst
- Die Bridge schaltet ihre Ports beim Hochfahren automatisch in den Promiscuous Mode, hier ist nichts zu tun.
Netzkonfiguration BRDIGEFW
| Parameter | Wert | Erläuterung |
|---|---|---|
| Netzwerk (NIC 1) | SERVER | Interface-Zuweisung in VirtualBox |
| Netzwerk (NIC 2) | DMZ | Interface-Zuweisung in VirtualBox (Promiscuous-Modus Allow all) |
| Netzwerk (NIC 3) | DMZ-OUT | Interface-Zuweisung in VirtualBox (Promiscuous-Modus Allow all) |
| IP | 10.2XX.1.9 | Statische IP |
| CIDR | 24 | Classless Inter-Domain Routing Präfixlänge |
| GW | 10.2XX.1.1 | GATEWAY |
| NS | 10.88.2XX.21 | Resolver |
| FQDN | bridgefw.it2XX.int | Fully Qualified Domain Name |
| SHORT | smb | Short Name |
| DOM | it2XX.int | Domain Name |
Setup
- debian-setup.sh -f bridgefw.it2XX.int -a 10.2XX.1.9/24 -n 10.88.2XX.21 -g 10.2XX.1.1
Auf dem Hostsystem
- vi ~/.ssh/config
Host bridgefw Hostname 10.2XX.1.9 User kit ProxyJump kit@fw
- Key übertragen
- ssh-copy-id bridgefw
- Einloggen
- ssh bridgefw
Was ist eine Layer 2 Firewall?
- Eine normale Firewall arbeitet auf Layer 3 (IP-Ebene) und benötigt eine IP-Adresse im Datenpfad.
- Eine Layer 2 Firewall greift dagegen auf Ethernet-Ebene (MAC) - sie kann transparent zwischen zwei Netzwerksegmente gestellt werden, ohne eine eigene IP-Adresse im Datenpfad zu benötigen.
- Der Datenverkehr läuft über eine Bridge, die nftables zur Filterung nutzt.
- Die Clients merken von der Firewall nichts: Gateway, Adressen und Subnetz bleiben unverändert.
Schaubild
Installation der Bridgeutils
- apt install bridge-utils
- Das Paket liefert die Skripte, mit denen ifupdown die Optionen bridge_ports, bridge_fd und bridge_stp auswertet.
/etc/network/interfaces
auto lo
iface lo inet loopback
auto enp0s3
iface enp0s3 inet static
address 10.2XX.1.9/24
gateway 10.2XX.1.1
dns-nameservers 10.88.2XX.21
dns-search it2XX.int
auto enp0s8
iface enp0s8 inet manual
auto enp0s9
iface enp0s9 inet manual
auto vmbr0
iface vmbr0 inet manual
bridge_ports enp0s8 enp0s9
bridge_fd 0
bridge_stp no
- Hinweise zur Konfiguration
- enp0s3
- Management-Interface mit eigener IP-Adresse. Es liegt nicht in der Bridge.
- vmbr0 inet manual
- Die Bridge bekommt bewusst keine IP-Adresse - sie arbeitet rein transparent.
- bridge_fd 0
- Forward Delay. Er wird nur bei aktivem STP genutzt: Die Ports durchlaufen dann die Zustände Listening und Learning, bevor sie Pakete weiterleiten.
- Ohne STP schaltet der Kernel die Ports sofort auf Forwarding. Der Wert 0 macht das explizit.
- bridge_stp no
- STP (Spanning Tree Protocol) ist deaktiviert. Da nur zwei Ports vorhanden sind, ist kein Loop möglich und STP nicht notwendig.
- Bridge starten
- ifup vmbr0
Kontrolle der Bridge
- Welche Ports gehören zur Bridge und in welchem Zustand sind sie?
- bridge link show
- Welche MAC-Adressen hat die Bridge an welchem Port gelernt? (FDB)
- bridge fdb show br vmbr0 | grep -v permanent
- Welche Interfaces gehören zu Bridgen
- brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces vmbr0 8000.76e085f914d6 no enp0s8 enp0s9
Erste Maschine hinte die Bridge Firewall plazieren
- www -> Interface auf DMZ-OUT ändern
- Ping mal von www nach 1.1.1.1
- Kontrolle auf der bridgefw auf den Schnittstellen enp0s8 und enp0s9 per tcpdump
Bridge-Filterung
Arten von Bridge-Ketten
- Die Bridge-Familie bietet fünf Kettenarten (Hooks):
- prerouting
- Hier können Pakete vor der Forward-Datenbank (FDB) Entscheidung gefiltert werden.
- Die FDB liefert den Bridge-Port, der für eine bestimmte Ziel-MAC-Adresse verwendet wird.
- Wenn es noch keinen Eintrag in der FDB für eine gegebene Ziel-MAC gibt, werden die Pakete an alle Bridge-Ports geflutet.
- Nach der FDB-Entscheidung können Pakete entweder dem Eingangs- oder dem Weiterleitweg folgen.
- input
- Hier können Pakete gefiltert werden, die an den IP-Stack übergeben werden.
- Wenn die Bridge-Schnittstelle eine IP-Adresse hat und Pakete an diese IP-Adresse gehen, folgen die Pakete diesem Pfad (die Pakete verlassen die Bridge und treten in den IP-Stack ein).
- forward
- Diese Hook filtert Pakete, die von einem Bridge-Port eingehen und an einen anderen Bridge-Port geliefert werden (der Bridge-Weiterleitungspfad).
- Im vorliegenden Szenario wird ausschließlich diese Chain genutzt - die Bridge hat keine IP-Adresse im Datenpfad, es wird rein gebridged.
- output
- Hier können Pakete gefiltert werden, die vom IP-Stack kommen und deren Ziel ein Bridge-Port ist.
- postrouting
- Hier können Pakete gefiltert werden, die entweder vom IP-Stack kommen oder von einem anderen Bridge-Port weitergeleitet werden.
Bridge-Familie und br_netfilter
- Gebridgte Pakete laufen normalerweise nur durch die Ketten der Bridge-Familie, nicht durch ip/inet-Tabellen.
- Ist jedoch das Kernelmodul br_netfilter geladen (z.B. automatisch durch Docker), laufen sie zusätzlich durch die ip/inet-Hooks. Das führt zu schwer nachvollziehbaren Effekten.
- Kontrolle:
lsmod | grep br_netfilter
- Keine Ausgabe bedeutet: Modul nicht geladen, alles in Ordnung.
ARP
- ARP ist im Gegensatz zur Layer 3 Firewall nicht automatisch freigeschaltet und muss explizit erlaubt werden.
- Eine Layer 3 Firewall sieht ARP gar nicht, weil ARP kein IP-Protokoll ist. Die Bridge sieht dagegen jeden Ethernet-Frame.
- Ohne ARP-Freischaltung ist keine Kommunikation im Netz möglich, da MAC-Adressen nicht aufgelöst werden können.
- Beispiel zum Akzeptieren von ARP-Paketen:
nft add rule bridge filter forward ether type arp accept
Zustandsabhängige Filterung
- Die Bridge-Familie unterstützt Connection Tracking (Verbindungsverfolgung), ab Kernel 5.3.
- Durch Matching auf den Verbindungsstatus (
ct state) können bestehende Verbindungen automatisch durchgelassen werden, ohne jede Richtung explizit freizuschalten.
- Die wichtigsten Zustände
- new
- Erstes Paket einer Verbindung.
- established
- Paket gehört zu einer bereits bekannten Verbindung.
- related
- Paket gehört zu einer bekannten Verbindung, ist aber eine eigene (z.B. ICMP-Fehlermeldung zu einer TCP-Verbindung).
- Besonderheit in der Bridge
- Connection Tracking gibt es hier nur für IP. ARP wird nicht verfolgt und braucht deshalb eigene Regeln.
Bridge Firewall
Regeln
- Konzept
enp0s8ist die offene Seite (z.B. Richtung Internet/unsicheres Netz)enp0s9ist die gefilterte Seite (z.B. internes Netz)enp0s3ist das Management-Interface im vertrauenswürdigen LAN, es wird hier nicht gefiltert- Die Bridge selbst hat keine IP-Adresse und ist aus den gefilterten Netzen nicht erreichbar
- Policy ist
drop- alles was nicht explizit erlaubt ist, wird verworfen - cat /etc/nftables.conf
#!/usr/sbin/nft -f
define open = enp0s8
define filter = enp0s9
flush ruleset
table bridge filter {
chain forward {
type filter hook forward priority 0; policy drop;
# Bestehende Verbindungen durchlassen (Connection Tracking)
ct state established,related accept
# ARP freischalten (beide Richtungen notwendig)
iif $open ether type arp accept
iif $filter ether type arp accept
#### ICMP von filter nach open freischalten
#iif $filter oif $open ip protocol icmp ct state new accept
#### DNS von filter nach open freischalten (UDP und TCP)
#iif $filter oif $open udp dport 53 ct state new accept
#iif $filter oif $open tcp dport 53 ct state new accept
#### HTTP von filter nach open freischalten
#iif $filter oif $open tcp dport 80 ct state new accept
#### HTTPS von filter nach open freischalten
#iif $filter oif $open tcp dport 443 ct state new accept
#### DHCP: Clients auf der filter-Seite, Server auf der open-Seite
#iif $filter oif $open udp sport 68 udp dport 67 accept
#iif $open oif $filter udp sport 67 udp dport 68 accept
#### Alles von open nach filter freischalten
#iif $open oif $filter ct state new accept
# Abgelehnte Pakete loggen (sichtbar mit journalctl)
# begrenzt auf 10 Meldungen pro Sekunde
limit rate 10/second log prefix " nft-drop"
}
}
- Hinweis zur Reihenfolge
- Die Regeln werden von oben nach unten abgearbeitet, das erste accept oder drop beendet die Prüfung.
- established,related steht ganz oben, weil die meisten Pakete zu bestehenden Verbindungen gehören - das spart Rechenzeit.
- Hinweis zu ICMP
- Die ICMP-Regel matcht nur IPv4. IPv6 wird in diesem Szenario nicht betrachtet.
- Hinweis zu DNS
- DNS nutzt normalerweise UDP. Bei großen Antworten (z.B. DNSSEC) weicht es auf TCP aus. Ohne die TCP-Regel schlagen solche Anfragen scheinbar zufällig fehl.
- Hinweis zu DHCP
- Die DHCP-Regeln werden nur gebraucht, wenn Clients auf der gefilterten Seite ihre Adresse von einem Server auf der offenen Seite beziehen.
- Connection Tracking hilft hier nicht: Der Client fragt per Broadcast an, die Antwort des Servers passt daher zu keiner bekannten Verbindung. Deshalb werden beide Richtungen ohne ct state freigeschaltet.
- Hinweis zu VLANs
- VLAN-getaggte Frames werden durch die Policy verworfen. Sollen getaggte Frames die Bridge passieren, sind eigene Regeln nötig. Das ist nicht Teil dieses Szenarios.
- Hinweis zum Log
- Das führende Leerzeichen in
" nft-drop"ist Absicht - es verbessert die Lesbarkeit im Kernel-Log. - Die Begrenzung per limit verhindert, dass Broadcasts das Journal fluten. Pakete über dem Limit werden trotzdem verworfen, nur nicht mehr geloggt.
Regel Handling
- Laden der Regeln
- nft -f /etc/nftables.conf
- Kontrolle der Regeln
- nft list ruleset
- Löschen der Regeln
- nft flush ruleset
- Regeln beim Booten laden
- systemctl enable --now nftables
- Der Dienst lädt beim Start /etc/nftables.conf.
Achtung: Fail-open
- Eine Bridge ohne Regelwerk leitet alles weiter. Die Firewall ist dann ein einfaches Kabel.
- Das passiert:
- nach
nft flush ruleset - wenn der Dienst nftables nicht aktiviert ist
- wenn /etc/nftables.conf einen Syntaxfehler hat und nicht geladen wird
- nach
- Nach jeder Änderung daher mit
nft list rulesetprüfen, ob das Regelwerk wirklich aktiv ist. - Syntax vorher testen, ohne zu laden:
nft -c -f /etc/nftables.conf
Live Log der Regel Verstöße
- journalctl -f -t kernel -g "nft-drop"
Verbindungen beobachten
- apt install conntrack
- Alle erfassten Verbindungen anzeigen
- conntrack -L
- Neue Verbindungen live verfolgen
- conntrack -E
Fehlersuche mit Trace
- Mit nftrace lässt sich der Weg eines Pakets Regel für Regel verfolgen.
- Eine zusätzliche Chain markiert die interessierenden Pakete, hier ICMP:
nft add chain bridge filter trace '{ type filter hook prerouting priority 0; }'
nft add rule bridge filter trace ip protocol icmp meta nftrace set 1
- In einem zweiten Terminal mitlesen:
nft monitor trace
- Die Ausgabe zeigt für jedes markierte Paket jede durchlaufene Regel und das Ergebnis (accept/drop).
- Zum Entfernen einfach das Regelwerk neu laden:
nft -f /etc/nftables.conf
Übung
- Regelwerk wie oben laden, alle mit #### markierten Regeln sind auskommentiert.
- Parallel den Live-Log laufen lassen.
- Schritt 1
- Von einem Client auf der gefilterten Seite das Gateway anpingen. Was passiert, was steht im Log?
- ICMP-Regel aktivieren, neu laden, erneut testen.
- Schritt 2
- Mit
digeine Namensauflösung testen, dann die DNS-Regeln aktivieren.
- Schritt 3
- Mit
curleine HTTP- und eine HTTPS-Seite abrufen, dann die Regeln für Port 80 und 443 aktivieren.
- Schritt 4
- Mit
conntrack -Ldie entstandenen Verbindungen ansehen. - Warum kommt die Antwort des Webservers durch, obwohl es keine Regel von open nach filter gibt?
- Schritt 5
- Die beiden ARP-Regeln auskommentieren und neu laden. Was passiert mit bestehenden und mit neuen Verbindungen?
- Tipp:
ip neigh flush allauf dem Client leert den ARP-Cache.
- Schritt 6
- Den Dienst nftables stoppen bzw.
nft flush rulesetausführen und erneut testen. Was bedeutet das für den Betrieb?


