防火墙的x86、NP、ASIC和多核架构的比较
随着网络的发展，网络威胁日益严峻，目前各大安全厂商都推出了多核心防火墙，采用多核芯片，终结了x86、NP和ASIC一统天下的时代，终结了高功耗、低稳定性的时代，并且提供了全面的应用安全解决方案。
多核心技术真正实现了千兆的小包吞吐量，相对于以往的X86、ASIC、NP技术，有了革命性的进步。先从以往的这些架构的优缺点讲起：
国内多数安全厂商的产品基于传统的X86架构防火墙，从总线速度来看基于32位PC I总线的X86平台，做为百兆防火墙的方案是没有任何问题的。但X86平台的防火墙方案，数据从网卡到CPU之间的传输机制是靠“中断”来实现的，中断机制导致在有大量数据包的需要处理的情况下（如：64 Bytes的小包，以下简称小包），X86平台的防火墙吞吐速率不高，大概在30%左右，并且CPU占用会很高。这是所有基于X86平台的防火墙所共同存在的问题。
因此，基于32位PCI总线的X86平台是不能做为千兆防火墙使用的问题，Intel提出了解决方案，可以把32位的PCI总线升级到了PCI-E ，即：PCI-Express，这样，PCI -E 4X的总线的速度就可以达到2000MB Bytes/S，即：16Gbits/S，并且PCI-E各个PCI设备之间互相独立不共享总线带宽，每个基于PCI-E的网口可以使用的带宽为：2000 MB Bytes/S，即：16Gbits/S，所以基于PCI-E 4X的X86从系统带宽上来说，做为千兆防火墙是没有任何问题的。但是，基于PCI-E的防火墙数据从网卡到CPU之间传输同样使用“中断”机制来传输数据，所以小包（64 Bytes）的通过率仍然为：30-40%.
X86平台的防火墙其最大的缺点就是小包通速率低，只有30%－40%，造成这个问题的主要原因是因为X86平台的中断机制以及X86平台的防火墙所有数据都要经过主CP U处理。基于ASIC架构的防火墙从架构上改进了中断机制，数据从网卡收到以后，不经过主CPU处理，而是经过集成在系统中的一些芯片直接处理，由这些芯片来完成传统防火墙的功能，如：路由、NAT、防火墙规则匹配等。这样数据不经过主CPU处理，不使用中断机制。
但随之而来的问题是，ASIC架构的防火墙是芯片一级的，所有的防火墙动作由芯片来处理。这些芯片的功能比较单一，要升级维护的开发周期比较长。无法在芯片一级完成垃圾邮件过滤、网络监控、病毒防护等比较复杂的功能，所以说，ASIC架构用来做功能简单的防火墙，是完全适用的，64 Bytes的小包都可以达到线速。但是在扩展上通用CPU也是无法和专门的嵌入式CPU比较，并且在总线带宽上也无法承载太多的内部处理数据传输（M ulti-core多核处理器内部是通过高速总线或者交叉矩阵式连接的）。
NP架构实现的原理和ASIC类似，但升级、维护远远好于ASIC 架构。NP架构在的每一个网口上都有一个网络处理器，即：NPE，用来处理来自网口的数据。每个网络处理器上所运行的程序使用微码编程，其软件实现的难度比较大，开发周期比ASIC短，但比X8 6长。
采用多核处理器，是在同一个硅晶片上集成了多个独立物理核心，每个核心都具有独立的逻辑结构，包括缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元，通过高速总线、内存共享进行通信。在实际工作中，每个核心都可以达到1Ghz的主频，而且可以在非常节能的方式下运行。
有的多核产品支持500万并发会话64Byte吞吐量达到3G，256Byte以上吞吐达到8G，VPN吞吐达到8G，支持3万VPN通道，支持5万Policy。每秒新建TCP会话超过
20万，每秒处理UDP会话超过50万。在每秒创建5000TCP会话作为背景流量，可以检测并防御80万包/每秒以上的SYN-FLOOD攻击，更是达到了万兆线速。一系列的性能测试结果足以傲视众多安全平台。
防火墙x86架构和ASIC架构和NP架构的区别
在众多的安全产品中，防火墙产品无疑是保障网络安全的第一道防线，很多企业为了保障自身服务器或数据安全都采用了防火墙。
随着Internet的迅速普及，全球范围内的计算机网络病毒、操作系统漏洞、垃圾邮件等网络安全问题也是层出不穷，网络安全产品和解决方案越来越成为各类网络用户和厂商们的聚焦点，在众多的安全产品中，防火墙产品无疑是保障网络安全的第一道防线，很多企业为了保障自身服务器或数据安全都采用了防火墙。随着网络应用的增加，对网络带宽提出了更高的要求。这意味着防火墙要能够以非常高的速率处理数据，于是千兆防火墙逐步崭露头角，频频被运用在金融、电信、教育、气象等大型的行业和机构，以及对安全要求极高的大型企业用户，其市场占有份额已经超过50％；下面就让我们来了解一下千兆防火墙的相关的产品、技术及选购方面的一些知识。
不同构架各具特色
从百兆到千兆，最初只是量变。千兆防火墙在2000年前后就进入了我国市场。由于百兆网络接口与千兆网络接口的成本相差不大，早期的千兆防火墙仅仅是将百兆接口替换为千兆接口而已。这种基于X86体系结构的千兆防火墙主体仍然是软件，其性能受到很大制约，无法达到千兆的处理速度。因此，这些防火墙只是具有千兆接入能力的防火墙，而不是真正具有千兆处理能力的防火墙因此可以说是一种“换汤不换药”的形式改变。随后几年，随着千兆网络在企业和行业用户中的不断普及，以及用户对性能需求的不断增加，千兆防火墙也逐发生了质变。
这种质的变化首先是人们把目光转移到了专用集成电路（ASIC）和网络处理器（NP）上。相对于X86架构，基于这些架构的千兆防火墙才是真正的硬件解决方案，能够实现千兆处理速度。在这里，我们不妨将X86架构、NP和ASIC放在一起进行技术比较，看看不同技术的优缺点。
X86架构
最初的千兆防火墙是基于X86架构。X86架构采用通用CPU和PCI总线接口，具有很高的灵活性和可扩展性，过去一直是防火墙开发的主要平台。其产品功能主要由软件实现，可以根据用户的实际需要而做相应调整，增加或减少功能模块，产品比较灵活，功能十分丰富。但其性能发展却受到体系结构的制约，作为通用的计算平台，x86的结构层次较多，不易优化，且往往会受到PCI总线的带宽限制。虽然PCI总线接口理论上能达到接近2Gbps 的吞吐量，但是通用CPU的处理能力有限，尽管防火墙软件部分可以尽可能地优化，很难达到千兆速率。同时很多X86架构的防火墙是基于定制的通用操作系统，安全性很大程度上取决于通用操作系统自身的安全性，可能会存在安全漏洞。
ASIC架构
相比之下，ASIC防火墙通过专门设计的ASIC芯片逻辑进行硬件加速处理。ASIC通过把指令或计算逻辑固化到芯片中，获得了很高的处理能力，因而明显提升了防火墙的性能。新一代的高可编程ASIC采用了更灵活的设计，能够通过软件改变应用逻辑，具有更广泛的适应能力。但是，ASIC的缺点也同样明显，它的灵活性和扩展性不够，开发费用高，开发周期太长，一般耗时接近2年。
虽然研发成本较高，灵活性受限制、无法支持太多的功能，但其性能具有先天的优势，非常适合应用于模式简单、对吞吐量和时延指标要求较高的电信级大流量的处理。目前，Net
Screen在ASIC防火墙领域占有优势地位，而我国的首信也推出了我国基于自主技术的A SIC千兆防火墙产品。
NP架构
NP可以说是介于两者之间的技术，NP是专门为网络设备处理网络流量而设计的处理器，其体系结构和指令集对于防火墙常用的包过滤、转发等算法和操作都进行了专门的优化，可以高效地完成TCP/IP栈的常用操作，并对网络流量进行快速的并发处理。硬件结构设计也大多采用高速的接口技术和总线规范，具有较高的 I/O能力。它可以构建一种硬件加速的完全可编程的架构，这种架构的软硬件都易于升级，软件可以支持新的标准和协议，硬件设计支持更高网络速度，从而使产品的生命周期更长。由于防火墙处理的就是网络数据包，所以基于NP架构的防火墙与X86架构的防火墙相比，性能得到了很大的提高。
NP通过专门的指令集和配套的软件开发系统，提供强大的编程能力，因而便于开发应用，支持可扩展的服务，而且研制周期短，成本较低。但是，相比于X86架构，由于应用开发、功能扩展受到NP的配套软件的限制，基于NP技术的防火墙的灵活性要差一些。由于依赖软件环境，所以在性能方面NP不如ASIC。NP 开发的难度和灵活性都介于ASIC和x86构架之间，应该说，NP是X86架构和ASIC之间的一个折衷。目前NP的主要提供商是I ntel和 Motorola，国内基于NP技术开发千兆防火墙的厂商最多，联想、紫光比威等都有相关产品推出。
从上面可以看出，X86架构、NP和ASIC各有优缺点。X86架构灵活性最高，新功能、新模块扩展容易，但性能肯定满足不了千兆需要。ASIC性能最高，千兆、万兆吞吐速率均可实现，但灵活性最低，定型后再扩展十分困难。NP则介于两者之间，性能可满足千兆需要，同时也具有一定的灵活性。
三种架构综合比较
选购千兆防火墙需要考虑什么
在选购千兆防火墙时，用户首先需要明确自己的需求。安全风险和网络应用决定了用户需求，每个网络的层次、作用、大小和结构各不同，致使这些网络所面临的安全风险不相同，安全需求自然也不相同。没有重要资产的网络没有必要选择高端防火墙，高安全需求的网络不能选择低安全性的防火墙，这是很浅显的道理。同样地，只有10M带宽接入互联网的办公机构没有必要去选择千兆防火墙。
其次，在防火墙的安全功能与性能之间做出折衷。防火墙存在着功能与性能的矛盾，根据预定的安全策略，防火墙在协议栈的不同层次对流量进行检查，决定对流量的控制措施（允许通过或丢弃）。检查的层次越高，防火墙消耗的资源就越多，花费的时间就越长，性能就会越低。在应用环境时要考虑网络拓扑，用户规模，流量带宽，通信类型和环境的复杂恶劣程度等。
最后，技术支持与服务，在选择安全产品的时候，厂家或商家的技术支持与服务能力也应该是重要的考虑因素。
从百兆到千兆，最初只是量变。千兆防火墙在2000年前后就进入了我国市场。由于百兆网络接口与千兆网络接口的成本相差不大，早期的千兆防火墙仅仅是将百兆接口替换为千兆接口而已。这种基于X86体系结构的千兆防火墙主体仍然是软件，其性能受到很大制约，无法达到千兆的处理速度。因此，这些防火墙只是具有千兆接入能力的防火墙，而不是真正具有千兆处理能力的防火墙因此可以说是一种“换汤不换药”的形式改变。随后几年，随着千兆网络在企业和行业用户中的不断普及，以及用户对性能需求的不断增加，千兆防火墙也逐发生了质变。
这种质的变化首先是人们把目光转移到了专用集成电路（ASIC）和网络处理器（NP）上。相对于X86架构，基于这些架构的千兆防火墙才是真正的硬件解决方案，能够实现千兆处理速度。在这里，我们不妨将X86架构、NP和ASIC放在一起进行技术比较，看看不同技术的优缺点。
X86架构
最初的千兆防火墙是基于X86架构。X86架构采用通用CPU和PCI总线接口，具有很高的灵活性和可扩展性，过去一直是防火墙开发的主要平台。其产品功能主要由软件实现，可以根据用户的实际需要而做相应调整，增加或减少功能模块，产品比较灵活，功能十分丰富。
但其性能发展却受到体系结构的制约，作为通用的计算平台，x86的结构层次较多，不易优化，且往往会受到PCI总线的带宽限制。虽然PCI总线接口理论上能达到接近2Gbps的吞吐量，但是通用CPU的处理能力有限，尽管防火墙软件部分可以尽可能地优化，很难达到千兆速率。同时很多X86架构的防火墙是基于定制的通用操作系统，安全性很大程度上取决于通用操作系统自身的安全性，可能会存在安全漏洞。
ASIC架构
相比之下，ASIC防火墙通过专门设计的ASIC芯片逻辑进行硬件加速处理。ASIC通过把指令或计算逻辑固化到芯片中，获得了很高的处理能力，因而明显提升了防火墙的性能。新一代的高可编程ASIC采用了更灵活的设计，能够通过软件改变应用逻辑，具有更广泛的适应能力。但是，ASIC的缺点也同样明显，它的灵活性和扩展性不够，开发费用高，开发周期太长，一般耗时接近2年。
虽然研发成本较高，灵活性受限制、无法支持太多的功能，但其性能具有先天的优势，非常适合应用于模式简单、对吞吐量和时延指标要求较高的电信级大流量的处理。目前，NetScreen在ASIC防火墙领域占有优势地位，而我国的首信也推出了我国基于自主技术的ASIC千兆防火墙产品。
NP架构
NP可以说是介于两者之间的技术，NP是专门为网络设备处理网络流量而设计的处理器，其体系结构和指令集对于防火墙常用的包过滤、转发等算法和操作都进行了专门的优化，可以高效地完成TCP/IP栈的常用操作，并对网络流量进行快速的并发处理。硬件结构设计也大多采用高速的接口技术和总线规范，具有较高的I/O能力。它可以构建一种硬件加速的完全可编程的架构，这种架构的软硬件都易于升级，软件可以支持新的标准和协议，硬件设计支持更高网络速度，从而使产品的生命周期更长。由于防火墙处理的就是网络数据包，所以基于NP架构的防火墙与X86架构的防火墙相比，性能得到了很大的提高。
NP通过专门的指令集和配套的软件开发系统，提供强大的编程能力，因而便于开发应用，支持可扩展的服务，而且研制周期短，成本较低。但是，相比于X86架构，由于应用开发、功能扩展受到NP的配套软件的限制，基于NP技术的防火墙的灵活性要差一些。由于依赖软件环境，所以在性能方面NP不如ASIC。NP开发的难度和灵活性都介于ASIC和x86构架之间，应该说，NP是X86架构和ASIC之间的一个折衷。目前NP的主要提供商是Intel 和Motorola，国内基于NP技术开发千兆防火墙的厂商最多，联想、紫光比威等都有相关产品推出。
如果我们回顾一下近期网络安全领域出境率最高的词汇，NP一定榜上有名。NP是网络处理器（Net Processor）的简称，顾名思义，NP是专门设计用于网络封包处理的一种处理器，做为被业内普遍推崇的一种革命性技术，NP至今尚未能达到人们预期的应用水平；做为NP技术的主要目标客户群，通信厂商们的态度正由热捧回归冷静，而在网络安全设备特别是硬件防火墙市场上，NP的应用却正呈现出一片欣欣向荣的景象，继2004年4月中科网威发布了国内首款基于NP架构的硬件防火墙之后，国内的大部分重量级防火墙厂商纷纷推出了自己的NP架构防火墙产品，而做为占据国内防火墙市场头把交椅的东软，更是将自己的主力产品全部转向NP平台。
为了能够透彻的了解NP在防火墙领域造成的这种强大的冲击效应，我们需要先来回顾一下防火墙硬件平台的基本情状。在过去的几年时间里，市场上硬件防火墙产品通常都基于两种架构：AISC（专用集成电路）和以X86为代表的通用处理器。可以说，AISC是硬件防火墙领域无可争议的主流技术，因为利用这种硬件架构可以获得相当高的性能和稳定性，全球最主要的硬件防火墙产品供应商NetScreen就一直推崇以AISC芯片为核心的高性能硬件防火墙，但AISC技术也在某种程度上存在着设计周期长、开发成本高的问题，所以并不是所有厂商都能在这种平台上发展出完善的产品；相应的，基于通用处理器进行产品研发的门槛相比AISC要低的多，所以在百兆防火墙做为主流的时期，这种解决方案受到很多厂商的欢迎，但利用通用处理器平台实现防火墙产品同样存在着不可回避的缺陷，那就是通用处理器并非为特定任务设计，在实现同样功能的前提下，其资源耗费要远高于AISC，这也导致了在现今数据量不断膨胀的网络环境中，基于这种硬件平台的防火墙产品在性能方面受到的挑战越来越大。现今百兆防火墙正逐渐失去主导地位，特别是在主干网部分，千兆网的应用需求成长迅速。基础环境的变化，成为了摆在防火墙厂商面前的主要难题，特别是国内的防火墙厂商，大部分都是以X86通用处理器平台做为自己产品的硬件平台，继续在这种架构上发展自己的产品，已经无法满足性能方面的要求，虽然很多厂商都宣称可以生产千兆级产品，但其实仅仅是能够达到千兆的传输速率而已，实际的应用效果大都不甚理想，包处理率等指标无法达到令人满意的程度；而且不象已经有多年技术积累的顶级品牌，大多数硬件防火墙供应商没有足够的资源在AISC架构上进行产品开发，也没有足够的能力压低成本与大厂抗衡，所以在面对千兆防火墙这一巨大市场时，在设计上兼顾性能与灵活性的NP技术被视为抢占千兆防火墙市场的重要契机而被寄予厚望就不难被人理解了。
NP采用了ASIP(Application Specific Processor)和SoC(System on Chip)等体系结构技术，同时为了保证运算性能，现在的NP产品通常都拥有多个RISC处理器及协处理器，并采用分布式的存储系统，最大限度的突破存储瓶颈，使得不同的应用操作可以由这些处理器并发执行，从而获得逼近AISC的效能；同时NP在灵活性方面又要好于AISC，因为其具有很强的编程能力，能够方便地进行各种应用开发，随着市场需要对功能进行扩展和修正，另外由于其开发周期较短（通常不超过6个月，AISC的开发周期一般都超过12个月），可以保证产品快速投放市场，降低厂商的风险。目前业内占据最大市场份额的网络处理器供应商是AMCC，主要为Cisco等顶级厂商提供产品，Intel经过一段时间的苦心经营，市场份额已经跃升至第二位，国内基于NP研发硬件防火墙的厂商通常都是基于Intel的产品，其他主要的NP供货商还包括摩托罗拉和IBM等。总体来说，NP主要提供了一种介于AI SC和通用处理器之间的折衷方案，其在提供高于通用处理器性能的同时，也很好的解决了AISC在灵活性和可编程性方面的问题，为有效缓解网络传输高速发展导致的网络节点处理能力不足提供了一条全新思路。
在了解了NP架构的特点之后，大家可能都在思索，在硬件防火墙市场NP技术到底会起到怎样的作用呢？国内的防火墙厂商纷纷将自己的研发力量投入到NP架构之上，主要的原因
就是想借NP突破通用处理器在性能上的瓶颈，进而促成和采用AISC的一线厂商直接对话的局面；因为在低端的百兆防火墙市场，各个厂商之间的差距已经越来越小，基本已经开始进入微利阶段，如何在千兆防火墙领域占据有利位置，对于硬件防火墙厂商来说无疑已成为生死攸关的问题。
从目前的情况来看，NP所展现给我们的前景还是相当美好的，但这并不代表加入NP阵营的防火墙厂商就得到了致胜之钥，NP在硬件防火墙领域的应用并非一片坦途。以Intel网络处理器产品为例，其结构设计反应了当今最主流的NP技术内容，其数据处理能力确实足以胜任千兆网的数据传输负荷，但主要的性能提升仍集中于网络封包的处理，如数据校验、路由匹配等，完成常见网络设备的职责非常出色，但是对于更加复杂的数据应用，例如数据包重组和加密处理等，其表现就往往不那么抢眼了；我们知道，防火墙产品并不是用来进行数据包转发的，更重要的是需要其对数据进行判断和处理，尤其是现在防火墙功能的不断扩展，对处理性能的要求也在快速增长，单纯提升基本数据处理能力，尚无法保证NP能满足硬件防火墙的要求，Intel的产品主要着眼于数据处理和控制方面，在功能管理层面支持相对不足，之所以有众多厂商仍选择以Intel的网络处理器发展硬件防火墙产品，可能是希望利用原有的产品技术积累，因为很多厂商的产品是在X86通用处理器架构上以BSD和Li nux做为软件平台开发而成的。为了应对上述这种局面，NP供应商也在不断优化自己的解决方案，希望在利用NP优秀网络数据处理能力的同时，可以满足更高层次的应用要求，Si Byte推出的NP产品，基于MIPS处理器，在固守通用处理器开发优势的同时，力争提供媲美AISC的性能表现，还有一些厂商推出了融合AISC技术和NP概念的产品，为硬件防火墙等网络设备的开发提供了丰富的选择。
我们认为，NP架构的防火墙虽然有广阔的发展天地，但还远未达到颠覆AISC架构的程度，因为NP技术毕竟才经过几年时间的发展，各方面的积累相对薄弱，而AISC技术也仍未停止发展的脚步，正努力改善其难于开发的现状。目前在千兆防火墙市场，AISC仍处于领先地位，NP架构的应用确实能以相对较低的投入在较短时间内发展出逼近AISC架构的产品，但同时也需要提醒厂商，认真选择适合自身需求的NP产品，以充分发挥NP架构的优势。
一、选择题 1、下列哪些是防火墙的重要行为？（AB ） A、准许 B、限制 C、日志记录 D、问候访问者 2、最简单的防火墙结构是（ A ） A、路由器 B、代理服务器 C、日志工具 D、包过滤器 3、绝大多数WEB站点的请求使用哪个TCP端口？（C ） A、21 B、25 C、80 D、1028 三、选择题 1.常用的加密算法包括（ABCD ） A．DES B.3DES C.RSA D.AES E.MD5 F.MAC 2.常用的散列算法有（EF ） A．DES B.3DES C.RSA D.AES E.MD5 F.MAC 一、选择题 1.传统上,公司的多个机构之间进行数据通信有众多不同的方式,主要有（ABCD） A．帧中继线路 B.ATM线路 C.DDN线路 D.PSTN 2.IPSec的应用方式有（ABCD） A．端对端安全 B.远程访问 C.VPNs D.多提供商VPNs 3. IPSec 可以使用两种模式,分别是（AB） A．Transport mode B. Tunnel mode C. Main mode D. Aggressive mode
4.在IPSec中，使用IKE建立通道时，使用的端口号是（B）A．TCP 500 B.UDP 500 C.TCP 50 D. UDP 50 5.在IKE阶段1的协商中，可以有两种模式。当两个对端都有静态的IP地址时，采用（C）协商；当一端实动态分配的IP地址时候，采用（D）协商. A．Transport mode B. Tunnel mode C. Main mode D. Aggressive mode 一、填空题 1.密码学从其发展来看，分为传统密码学和计算机密码学两大阶段。 2.密码学做为数学的一个分支，包括密码编码学和密码分析学。 3.计算机密码学包括对称密钥密码体制和公开密钥密码体制。 4.常用的加密算法包括：DES，3DES，AES；常用的散列算法有MD5，MA C 一、填空题 1.目前普遍应用的防火墙按组成结构可分为软件防火墙,硬件防火墙,芯片级防火墙三种。 2.基于PC架构的防火墙上运行一些经过裁剪和简化的操作系统，最常用的有UNIX、Linux和FreeBSD系统。 3.芯片级防火墙的核心部分是ASIC芯片。 4.目前市场上常见的防火墙架构有X86,ASIC，NP。
防火墙的含义和结构介绍 随着计算机网络技术的突飞猛进，网络安全的问题已经日益突出地摆在各类用户的面前。目前在互联网上大约有将近20%以上的用户曾经遭受过黑客的困扰。尽管黑客如此猖獗，但网络安全问题至今仍没有能够引起足够的重视，更多的用户认为网络安全问题离自己尚远，所有的问题都在向大家证明一个事实，大多数的黑客入侵事件都是由于未能正确安装防火墙而引发的。如果没有防火墙的话，你可能会接到许许多多类似的报告，比如单位内部的财政报告刚刚被数万个Email邮件炸烂，或者用户的个人主页被人恶意连接向了Playboy，而报告链接上却指定了另一家色情网站……一套完整的防火墙系统通常是由屏蔽路由器和代理服务器组成。 一、什么是防火墙 这里的防火墙不是指物理上的防火墙，而是指隔离在本地网络与外界网络之间的一道防御系统，是这一类防范措施的总称。应该说，在互联网上防火墙是一种非常有效的网络安全模型，通过它可以隔离风险区域(即Internet或有一定风险的网络)与安全区域(局域网)的连接，同时不会妨碍人们对风险区域的访问。防火墙可以监控进出网络的通信量，从而完成看似不可能的任务;仅让安全、核准了的信息进入，同时又抵制对企业构成威胁的数据。随着安全性问题上的失误和缺陷越来越普遍，对网络的入侵不仅来自高超的攻击手段，也有可能来自配置上的低级错误或不合适的口令选择。因此，防火墙的作用是防止不希望的、未授权的通信进出被保护的网络，迫使单位强化自己的网络安全政策。一般的防火墙都可以达到以下目的：一是可以限制他人进入内部网络，过滤掉不安全服务和非法用户;二是防止入侵者接近你的防御设施;三是限定用户访问特殊站点;四是为监视Internet安全提供方便。由于防火墙假设了网络边界和服务，因此更适合于相对独立的网络。 二、防火墙的工作方式 防火墙可以使用户的网络划规划更加清晰明了，全面防止跨越权限的数据访问。一套完整的防火墙系统通常是由屏蔽路由器和代理服务器组成。屏蔽路由器是一个多端口的IP路由器，它通过对每一个到来的IP包依据组规则进行检查来判断是否对之进行转发。屏蔽路由器从包头取得信息，例如协议号、收发报文的IP地址和端口号、连接标志以至另外一些IP选项，对IP包进行过滤。代理服务器是防火墙中的一个服务器进程，它能够代替网络用户完成特定的TCP/TP功能。一个代理服务器本质上是一个应用层的网关，
防火墙设备技术要求 一、防火墙参数要求： 1.性能方面： 1.1网络吞吐量>10Gbps，应用层吞吐率>2Gbps，最大并发连接数>400万（性能要求真实可靠，必须在设备界面显示最大并发连接数不少于400万），每秒新建连接＞15万。 1.2万兆级防火墙，网络接口数量不少于12个接口，其中千兆光口不少于4个、千兆电口不少于6个、万兆光接口不少于2个，另外具有不少于2个通用扩展插槽。 1.3冗余双电源，支持HA、冗余或热备特性。 1.4具备外挂日志存储系统，用于存储防火墙日志文件等相关信息，另外支持不同品牌网络设备、服务器等符合标准协议的日志格式，日志存储数量无限制。 1.5内置硬盘，不小于600G，用于日志存储。 2.功能方面（包含并不仅限于以下功能）： 2.1具有静态路由功能，包括基于接口、网关、下一跳IP地址的静态路由功能。 2.2具有OSPF动态路由功能，符合行业通用的OSPF协议标准。 2.3具有网络地址转换功能，支持一对一、多对一、多对多的网络地址转换功能。
2.4具有OSI网络模型三层至七层访问控制功能，可基于IP、端口号、应用特征、数据包大小、URL、文件格式、内容、时间段等进行安全访问控制和过滤。 2.5具有基于资源和对象的流量分配功能，包括基于单个IP、网段、IP组、访问源地址及目标地址、应用等的流量管理、分配。 2.6完善的日志及审计系统，防火墙内所有功能均具备相应的日志可供查看和审计。 2.7具有内置或第三方CA证书生成、下发及管理功能。 2.8具有身份认证、身份审计功能，支持用户ID与用户IP 地址、MAC地址的绑定，支持基于CA证书、AD域、短信、微信等多种身份认证方式。 2.9具有入侵检测模块，支持入侵防护、DoS/DDoS防护,包含5年特征库升级服务。 2.10具有上网行为管理模块，支持上网行为检测、内容过滤等功能，包含5年应用特征库升级服务。 2.11具有病毒防护模块，可包含5年病毒库升级服务。 2.12具备基于WEB页面的管理、配置功能，可通过WEB 页面实现所有功能的配置、管理和实时状态查看。 2.13具有SSL VPN模块，含不低于50人的并发在线数。针对手机和电脑，有专门的SSL VPN客户端。 3.质保和服务
防火墙技术综述 Internet的迅速发展给现代人的生产和生活都带来了前所未有的飞跃，大大提高了工作效率，丰富了人们的生活，弥补了人们的精神空缺；而与此同时给人们带来了一个日益严峻的问题―――网络安全。网络的安全性成为当今最热门的话题之一，很多企业为了保障自身服务器或数据安全都采用了防火墙。随着科技的发展，防火墙也逐渐被大众所接受。但是，由于防火墙是属于高科技产物，许多的人对此还并不是了解的十分透彻。而这篇文章就是给大家讲述了防火墙工作的方式，以及防火墙的基本分类，并且讨论了每一种防火墙的优缺点。 一、防火墙的基本分类 1．包过滤防火墙 第一代防火墙和最基本形式防火墙检查每一个通过的网络包，或者丢弃，或者放行，取决于所建立的一套规则。这称为包过滤防火墙。 本质上，包过滤防火墙是多址的，表明它有两个或两个以上网
络适配器或接口。例如，作为防火墙的设备可能有两块网卡(NIC)，一块连到内部网络，一块连到公共的Internet。防火墙的任务，就是作为“通信警察”，指引包和截住那些有危害的包。包过滤防火墙检查每一个传入包，查看包中可用的基本信息（源地址和目的地址、端口号、协议等）。然后，将这些信息与设立的规则相比较。如果已经设立了阻断telnet连接，而包的目的端口是23的话，那么该包就会被丢弃。如果允许传入Web 连接，而目的端口为80，则包就会被放行。 多个复杂规则的组合也是可行的。如果允许Web连接，但只针对特定的服务器，目的端口和目的地址二者必须与规则相匹配，才可以让该包通过。 最后，可以确定当一个包到达时，如果对该包没有规则被定义，接下来将会发生什么事情了。通常，为了安全起见，与传入规则不匹配的包就被丢弃了。如果有理由让该包通过，就要建立规则来处理它。 建立包过滤防火墙规则的例子如下： l 对来自专用网络的包，只允许来自内部地址的包通过，因为其他包包含不正确的包头部信息。这条规则可以防止网络内部的任何人通过欺骗性的源地址发起攻击。而且，如果黑客对专用网络内部的机器具有了不知从何得来的访问权，这种过滤方式可以阻止黑客从网络内部发起攻击。
解读防火墙一.防火墙的概念近年来，随着普通计算机用户群的日益增长，防火墙”一词已经不再是服务器领域的专署，大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种防火墙"软件了。但是，并不是所有用户都对防火墙”有所了解的，一部分用户甚至认为，防火墙”是一种软件的名称…… 到底什么才是防火墙？它工作在什么位置，起着什么作用？查阅历史书籍可知，古代构筑和使用木制结构房屋的时候为防止火灾的发生和蔓延，人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障，这种防护构筑物就被称为“防火墙” (FireWall )。时光飞梭，随着计算机和网络的发展，各种攻击入侵手段也相继出现了，为了保护计算机的安全，人们开发出一种能阻止计算机之
间直接通信的技术，并沿用了古代类似这个功能的名字一一’防火墙”技术来源于此。用专业术语来说，防火墙是一种位于两个或多个网络间，实施网络之间访问控制的组件集合。对于普通用户来说，所谓防火墙”，指的就是一种被放置在自己的计算机与外界网络之间的防御系统，从网络发往计算机的所有数据都要经过它的判断处理后，才会决定能不能把这些数据交给计算机，一旦发现有害数据，防火墙就会拦截下来，实现了对计算机的保护功能。 防火墙技术从诞生开始，就在一刻不停的发展着，各种不同结构不同功能的防火墙，构筑成网络上的一道道防御大堤。 二.防火墙的分类 世界上没有一种事物是唯一的，防火墙也一样，为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段，防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性，防火墙分为两大类，硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程
序，它是以逻辑形式存在的，防火墙程序跟随系统启动，通过运行在RingO级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间，形成一种逻辑上的防御体系。 在没有软件防火墙之前，系统和网络接口设 备之间的通道是直接的，网络接口设备通过网络 驱动程序接口( Network Driver In terface Specificati on , NDIS )把网络上传来的各种报文都忠实的交给系统处理，例如一台计算机接收到请求列出机器上所有共享资源的数据报文，NDIS直接把这个报文提交给系统，系统在处理后就会返回相应数据，在某些情况下就会造成信息泄漏。而使用软件防火墙后，尽管NDIS接收到仍然的是原封不动的数据报文，但是在提交到系统的通道上多了一层防御机制，所有数据报文都要经过这层机制根据一定的规则判断处理，只有它认为安全的数据才能到达系统，其他数据则被丢弃。因为有规则提到列出共享资源的行为是危险的”，因此在防火墙的判断下，这个报文会被丢弃，这样一来，系统接收不到报文，则认为什么事情也没发生过，也就不
硬件防火墙(Hardware Firewall) [编辑] 什么是硬件防火墙 硬件防火墙是指把防火墙程序做到芯片里面，由硬件执行这些功能，能减少CPU的负担，使路由更稳定。 硬件防火墙是保障内部网络安全的一道重要屏障。它的安全和稳定，直接关系到整个内部网络的安全。因此，日常例行的检查对于保证硬件防火墙的安全是非常重要的。 [编辑] 硬件防火墙检查的内容 系统中存在的很多隐患和故障在暴发前都会出现这样或那样的苗头，例行检查的任务就是要发现这些安全隐患，并尽可能将问题定位，方便问题的解决。 一般来说，硬件防火墙的例行检查主要针对以下内容： 1.硬件防火墙的配置文件 不管你在安装硬件防火墙的时候考虑得有多么的全面和严密，一旦硬件防火墙投入到实际使用环境中，情况却随时都在发生改变。硬件防火墙的规则总会不断地变化和调整着，配置参数也会时常有所改变。作为网络安全管理人员，最好能够编写一套修改防火墙配置和规则的安全策略，并严格实施。所涉及的硬件防火墙配置，最好能详细到类似哪些流量被允许，哪些服务要用到代理这样的细节。
在安全策略中，要写明修改硬件防火墙配置的步骤，如哪些授权需要修改、谁能进行这样的修改、什么时候才能进行修改、如何记录这些修改等。安全策略还应该写明责任的划分，如某人具体做修改，另一人负责记录，第三个人来检查和测试修改后的设置是否正确。详尽的安全策略应该保证硬件防火墙配置的修改工作程序化，并能尽量避免因修改配置所造成的错误和安全漏洞。 2.硬件防火墙的磁盘使用情况 如果在硬件防火墙上保留日志记录，那么检查硬件防火墙的磁盘使用情况是一件很重要的事情。如果不保留日志记录，那么检查硬件防火墙的磁盘使用情况就变得更加重要了。保留日志记录的情况下，磁盘占用量的异常增长很可能表明日志清除过程存在问题，这种情况相对来说还好处理一些。在不保留日志的情况下，如果磁盘占用量异常增长，则说明硬件防火墙有可能是被人安装了Rootkit工具，已经被人攻破。 因此，网络安全管理人员首先需要了解在正常情况下，防火墙的磁盘占用情况，并以此为依据，设定一个检查基线。硬件防火墙的磁盘占用量一旦超过这个基线，就意味着系统遇到了安全或其他方面的问题，需要进一步的检查。 3.硬件防火墙的CPU负载 和磁盘使用情况类似，CPU负载也是判断硬件防火墙系统运行是否正常的一个重要指标。作为安全管理人员，必须了解硬件防火墙系统CPU负载的正常值是多少，过低的负载值不一定表示一切正常，但出现过高的负载值则说明防火墙系统肯定出现问题了。过高的CPU负载很可能是硬件防火墙遭到DoS攻击或外部网络连接断开等问题造成的。 4.硬件防火墙系统的精灵程序 每台防火墙在正常运行的情况下，都有一组精灵程序（Daemon），比如名字服务程序、系统日志程序、网络分发程序或认证程序等。在例行检查中必须检查这些程序是不是都在运行，如果发现某些精灵程序没有运行，则需要进一步检查是什么原因导致这些精灵程序不运行，还有哪些精灵程序还在运行中。 5.系统文件 关键的系统文件的改变不外乎三种情况：管理人员有目的、有计划地进行的修改，比如计划中的系统升级所造成的修改；管理人员偶尔对系统文件进行的修改；攻击者对文件的修改。 经常性地检查系统文件，并查对系统文件修改记录，可及时发现防火墙所遭到的攻击。此外，还应该强调一下，最好在硬件防火墙配置策略的修改中，包含对系统文件修改的记录。 6.异常日志 硬件防火墙日志记录了所有允许或拒绝的通信的信息，是主要的硬件防火墙运行状况的信息来源。由于该日志的数据量庞大，所以，检查异常日志通常应该是一个自动进行的过程。当然，
华为USG6000系列下一代防火墙详细性能参数表
能，与Agile Controller配合可以实现微信认证。 应用安全●6000+应用协议识别、识别粒度细化到具体动作，自定义协议类型，可与阻断、限流、审计、统计等多种手段自由结合在线协议库升 级。注：USG6320可识别1600+应用。 ●应用识别与病毒扫描结合，发现隐藏于应用中的病毒，木马和恶意软件，可检出超过500多万种病毒。 ●应用识别与内容检测结合，发现应用中的文件类型和敏感信息，防范敏感信息泄露。 入侵防御●基于特征检测，支持超过3500漏洞特征的攻击检测和防御。 ●基于协议检测，支持协议自识别，基于协议异常检测。 ●支持自定义IPS签名。 APT防御与沙箱联动，对恶意文件进行检测和阻断。 Web安全●基于云的URL分类过滤，支持8500万URL库，80+分类。 ●提供专业的安全URL分类，包括钓鱼网站库分类和恶意URL库分类。 ●基于Web的防攻击支持，如跨站脚本攻击、SQL注入攻击。 ●提供URL关键字过滤，和URL黑白名单。 邮件安全●实时反垃圾邮件功能，在线检测，防范钓鱼邮件。 ●本地黑、白名单，远程实时黑名单、内容过滤、关键字过滤、附件类型、大小、数量。 ●支持对邮件附件进行病毒检查和安全性提醒。 数据安全●基于内容感知数据防泄露，对邮件，HTTP，FTP，IM、SNS等传输的文件和文本内容进行识别过滤。 ●20+文件还原和内容过滤，如Word、Excel、PPT、PDF等），60+文件类型过滤。 安全虚拟化安全全特性虚拟化，转发虚拟化、用户虚拟化、管理虚拟化、视图虚拟化、资源虚拟化（带宽、会话等）。 网络安全●DDoS攻击防护，防范多种类型DDoS攻击，如SYN flood、UDP flood、ICMP flood、HTTP flood、DNS flood、ARP flood和ARP 欺骗等。 ●丰富的VPN特性，IPSec VPN、SSL VPN、L2TP VPN、MPLS VPN、GRE等。 路由特性●IPv4：静态路由、RIP、OSPF、BGP、IS-IS。 ●IPv6：RIPng、OSPFv3、BGP4+、IPv6 IS-IS、IPv6RD、ACL6。 部署及可靠性透明、路由、混合部署模式，支持主/主、主/备HA特性。 智能管理●支持根据应用场景模板生成安全策略，智能对安全策略进行优化，自动发现冗余和长期不使用的策略。 ●全局配置视图和一体化策略管理，配置可在一个页面中完成。 ●可视化多维度报表呈现，支持用户、应用、内容、时间、流量、威胁、URL等多维度呈现报表。 标准服务●USG6300-AC：SSL VPN 100用户。 ●USG6300-BDL-AC：IPS-AV-URL功能集升级服务时间12个月，SSL VPN 100用户。 可选服务●IPS升级服务：12个月/36个月 ●URL过滤升级服务：12个月/36个月●反病毒升级服务：12个月/36个月 ●IPS-AV-URL功能集：12个月/36个月 注：√表示为支持此项功能，—表示为不支持此项功能。
防火墙的作用是什么 1.什么是防火墙 防火墙是指设置在不同网络（如可信任的企业内部网和不可信的公共网）或网络安全域之间的一系列部件的组合。它可通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况，以此来实现网络的安全保护。 在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和I nternet之间的任何活动，保证了内部网络的安全。 2.使用Firewall的益处 保护脆弱的服务 通过过滤不安全的服务，Firewall可以极大地提高网络安全和减少子网中主机的风险。例如， Firewall可以禁止NIS、NFS服务通过，Firewall同时可以拒绝源路由和ICMP重定向封包。 控制对系统的访问 Firewall可以提供对系统的访问控制。如允许从外部访问某些主机，同时禁止访问另外的主机。例如， Firewall允许外部访问特定的Mail Server和Web Server。 集中的安全管理 Firewall对企业内部网实现集中的安全管理，在Firewall定义的安全规则可以运行于整个内部网络系统，而无须在内部网每台机器上分别设立安全策略。Firewall可以定义不同的认证方法，而不需要在每台机器上分别安装特定的认证软件。外部用户也只需要经过一次认证即可访问内部网。 增强的保密性
使用Firewall可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息，如Figer和DNS。 记录和统计网络利用数据以及非法使用数据 Firewall可以记录和统计通过Firewall的网络通讯，提供关于网络使用的统计数据，并且，Firewall可以提供统计数据，来判断可能的攻击和探测。 策略执行 Firewall提供了制定和执行网络安全策略的手段。未设置Firewall时，网络安全取决于每台主机的用户。 3.防火墙的种类 防火墙总体上分为包过滤、应用级网关和代理服务器等几大类型。 数据包过滤 数据包过滤(Packet Filtering)技术是在网络层对数据包进行选择，选择的依据是系统内设置的过滤逻辑，被称为访问控制表(Access Control Table)。通过检查数据流中每个数据包的源地址、目的地址、所用的端口号、协议状态等因素，或它们的组合来确定是否允许该数据包通过。数据包过滤防火墙逻辑简单，价格便宜，易于安装和使用，网络性能和透明性好，它通常安装在路由器上。路由器是内部网络与Internet连接必不可少的设备，因此在原有网络上增加这样的防火墙几乎不需要任何额外的费用。 数据包过滤防火墙的缺点有二：一是非法访问一旦突破防火墙，即可对主机上的软件和配置漏洞进行攻击；二是数据包的源地址、目的地址以及IP的端口号都在数据包的头部，很有可能被窃听或假冒。 应用级网关 应用级网关(Application Level Gateways)是在网络应用层上建立协议过滤和转发功能。它针对特定的网络应用服务协议使用指定的数据过滤逻辑，并在过滤的同时，对数据包进行
近年来，随着普通计算机用户群的日益增长，“防火墙”一词已经不再是服务器领域的专署，大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种“防火墙”软件了。但是，并不是所有用户都对“防火墙”有所了解的，一部分用户甚至认为，“防火墙”是一种软件的名称…… 到底什么才是防火墙？它工作在什么位置，起着什么作用？查阅历史书籍可知，古代构筑和使用木制结构房屋的时候为防止火灾的发生和蔓延，人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障，这种防护构筑物就被称为“防火墙”（Fire Wall）。时光飞梭，随着计算机和网络的发展，各种攻击入侵手段也相继出现了，为了保护计算机的安全，人们开发出一种能阻止计算机之间直接通信的技术，并沿用了古代类似这个功能的名字——“防火墙”技术来源于此。用专业术语来说，防火墙是一种位于两个或多个网络间，实施网络之间访问控制的组件集合。对于普通用户来说，所谓“防火墙”，指的就是一种被放置在自己的计算机与外界网络之间的防御系统，从网络发往计算机的所有数据都要经过它的判断处理后，才会决定能不能把这些数据交给计算机，一旦发现有害数据，防火墙就会拦截下来，实现了对计算机的保护功能。 防火墙技术从诞生开始，就在一刻不停的发展着，各种不同结构不同功能的防火墙，构筑成网络上的一道道防御大堤。 一.防火墙的分类 世界上没有一种事物是唯一的，防火墙也一样，为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段，防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性，防火墙分为两大类，硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在
负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序，它是以逻辑形式存在的，防火墙程序跟随系统启动，通过运行在 Ring0 级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间，形成一种逻辑上的防御体系。 在没有软件防火墙之前，系统和网络接口设备之间的通道是直接的，网络接口设备通过网络驱动程序接口（Network Driver Interface Specification，NDIS）把网络上传来的各种报文都忠实的交给系统处理，例如一台计算机接收到请求列出机器上所有共享资源的数据报文， NDIS 直接把这个报文提交给系统，系统在处理后就会返回相应数据，在某些情况下就会造成信息泄漏。而使用软件防火墙后，尽管 NDIS 接收到仍然的是原封不动的数据报文，但是在提交到系统的通道上多了一层防御机制，所有数据报文都要经过这层机制根据一定的规则判断处理，只有它认为安全的数据才能到达系统，其他数据则被丢弃。因为有规则提到“列出共享资源的行为是危险的”，因此在防火墙的判断下，这个报文会被丢弃，这样一来，系统接收不到报文，则认为什么事情也没发生过，也就不会把信息泄漏出去了。 软件防火墙工作于系统接口与 NDIS 之间，用于检查过滤由 NDIS 发送过来的数据，在无需改动硬件的前提下便能实现一定强度的安全保障，但是由于软件防火墙自身属于运行于系统上的程序，不可避免的需要占用一部分CPU 资源维持工作，而且由于数据判断处理需要一定的时间，在一些数据流量大的网络里，软件防火墙会使整个系统工作效率和数据吞吐速度下降，甚至有些软件防火墙会存在漏洞，导致有害数据可以绕过它的防御体系，给数据安全带来损失，因此，许多企业并不会考虑用软件防火墙方案作为公司网络的防御措施，而是使用看得见摸得着的硬件防火墙。 硬件防火墙是一种以物理形式存在的专用设备，通常架设于两个网络的
课程设计报告 课程名称计算机网络 课题名称1、防火墙技术与实现 2、无线WLAN的设计与实现 专业计算机科学与技术 班级0802班 学号200803010212 姓名王能 指导教师刘铁武韩宁 2011年3 月6 日
湖南工程学院 课程设计任务书 一．设计内容： 问题1：基于802.1X的认证系统 建立为了便于集中认证和管理接入用户，采用AAA（Authentication、Authorization 和Accounting）安全体系。通过某种一致的办法来配置网络服务，控制用户通过网络接入服务器的访问园区网络，设计内容如下： 1．掌握IEEE820.1X和RADIUS等协议的工作原理，了解EAP协议 2．掌握HP5308/HP2626交换机的配置、调试方法 3．掌握WindowsIAS的配置方法和PAP，CHAP等用户验证方法 4．建立一个基于三层交换机的模拟园区网络，用户通过AAA方式接入园区网络 问题2：动态路由协议的研究与实现 建立基于RIP和OSPF协议的局域网，对RIP和OSPF协议的工作原理进行研究，设计内容如下： 1．掌握RIP和OSPF路由协议的工作原理 2．掌握HP5308三层交换机和HP7000路由器的配置、调试方法 3．掌握RIP和OSPF协议的报文格式，路由更新的过程 4．建立基于RIP和OSPF协议的模拟园区网络 5．设计实施与测试方案 问题3：防火墙技术与实现 建立一个园区网络应用防火墙的需求，对具体实施尽心设计并实施，设计内容如下：1．掌握防火墙使用的主要技术：数据包过滤，应用网关和代理服务
2．掌握HP7000路由器的配置、调试方法 3．掌握访问控制列表ACL，网络地址转换NAT和端口映射等技术 4．建立一个基于HP7000路由器的模拟园区网络出口 5．设计实施与测试方案 问题4：生成树协议的研究与实现 建立基于STP协议的局域网，对STP协议的工作原理进行研究，设计内容如下：1．掌握生成树协议的工作原理 2．掌握HP5308三层交换机和HP2626交换机的配置、调试方法 3．掌握STP/RSTP/MSTP协议的的工作过程 4．建立基于STP协议的模拟园区网络 5．设计实施与测试方案 问题5：无线WLAN的设计与实现 建立一个小型的无线局域网，设计内容如下： 1．掌握与无线网络有关的IEEE802规范与标准 2．掌握无线通信采用的WEP和WPA加密算法 3．掌握HP420无线AP的配置方法 4．建立基于Windows server和XP的无线局域网络 5．设计测试与维护方案 二．设计要求： 1．在规定时间内完成以上设计内容。 2．画出拓扑图和工作原理图（用计算机绘图） 3．编写设计说明书 4. 见附带说明。
防火墙技术可根据防范的方式和侧重点的不同而分为很多种类型，但总体来讲可分为包过滤、应用级网关和代理服务器等几大类型。 1.数据包过滤型防火墙 数据包过滤(Packet Filtering)技术是在网络层对数据包进行选择，选择的依据是系统内设置的过滤逻辑，被称为访问控制表(Access Control Table)。通过检查数据流中每个数据包的源地址、目的地址、所用的端口号、协议状态等因素，或它们的组合来确定是否允许该数据包通过。 数据包过滤防火墙逻辑简单，价格便宜，易于安装和使用，网络性能和透明性好，它通常安装在路由器上。路由器是内部网络与Internet连接必不可少的设备，因此在原有网络上增加这样的防火墙几乎不需要任何额外的费用。 数据包过滤防火墙的缺点：一是非法访问一旦突破防火墙，即可对主机上的软件和配置漏洞进行攻击；二是数据包的源地址、目的地址以及IP的端口号都在数据包的头部，很有可能被窃听或假冒。 分组过滤或包过滤，是一种通用、廉价、有效的安全手段。之所以通用，因为它不针对各个具体的网络服务采取特殊的处理方式；之所以廉价，因为大多数路由器都提供分组过滤功能；之所以有效，因为它能很大程度地满足企业的安全要求。所根据的信息来源于IP、TCP或UDP包头。 包过滤的优点是不用改动客户机和主机上的应用程序，因为它工作在网络层和传输层，与应用层无关。但其弱点也是明显的：据以过滤判别的只有网络层和传输层的有限信息，因而各种安全要求不可能充分满足；在许多过滤器中，过滤规则的数目是有限制的，且随着规则数目的增加，性能会受到很大地影响；由于缺少上下文关联信息，不能有效地过滤如UDP、RPC一类的协议；另外，大多数过滤器中缺少审计和报警机制，且管理方式和用户界面较差；对安全管理人员素质要求高，建立安全规则时，必须对协议本身及其在不同应用程序中的作用有较深入的理解。因此，过滤器通常是和应用网关配合使用，共同组成防火墙系统。 2.应用级网关型防火墙 应用级网关(Application Level Gateways)是在网络应用层上建立协议过滤和转发功能。它针对特定的网络应用服务协议使用指定的数据过滤逻辑，并在过滤的同时，对数据包进行必要的分析、登记和统计，形成报告。实际中的应用网关通常安装在专用工作站系统上。 数据包过滤和应用网关防火墙有一个共同的特点，就是它们仅仅依靠特定的逻辑判定是否允许数据包通过。一旦满足逻辑，则防火墙内外的计算机系统建立直接联系，防火墙外部的用户便有可能直接了解防火墙内部的网络结构和运行状态，这有利于实施非法访问和攻击。 3.代理服务型防火墙 代理服务(Proxy Service)也称链路级网关或TCP通道(Circuit Level Gateways or TCP Tunnels)，也有人将它归于应用级网关一类。它是针对数据包过滤和应用网关技术存在的缺点而引入的防火墙技术，其特点是将所有跨越防火墙的网络通信链路分为两段。防火墙内外计算机系统间应用层的“链接”，由两个终止代理服务器上的“链接”来实现，外部计算机的网络链路只能到达代理服务器，从而起到了隔离防火墙内外计算机系统的作用。 代理服务也对过往的数据包进行分析、注册登记，形成报告，同时当发现被攻击迹象时会向网络管理员发出警报，并保留攻击痕迹。 应用代理型防火墙是内部网与外部网的隔离点，起着监视和隔绝应用层通信
防火墙的功能 防火墙是网络安全的屏障： 一个防火墙（作为阻塞点、控制点）能极大地提高一个内部网络的安全性，并通过过滤不安全的服务而降低风险。由于只有经过精心选择的应用协议才能通过防火墙，所以网络环境变得更安全。如防火墙可以禁止诸如众所周知的不安全的NFS协议进出受保护网络，这样外部的攻击者就不可能利用这些脆弱的协议来攻击内部网络。防火墙同时可以保护网络免受基于路由的攻击，如IP选项中的源路由攻击和ICMP重定向中的重定向路径。防火墙应该可以拒绝所有以上类型攻击的报文并通知防火墙管理员。 防火墙可以强化网络安全策略： 通过以防火墙为中心的安全方案配置，能将所有安全软件（如口令、加密、身份认证、审计等）配置在防火墙上。与将网络安全问题分散到各个主机上相比，防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时，一次一密口令系统和其它的身份认证系统完全可以不必分散在各个主机上，而集中在防火墙一身上。 对网络存取和访问进行监控审计： 如果所有的访问都经过防火墙，那么，防火墙就能记录下这些访问并作出日志记录，同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时，防火墙能进行适当的报警，并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外，收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡攻击者的探测和攻击，并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。 防止内部信息的外泄： 通过利用防火墙对内部网络的划分，可实现内部网重点网段的隔离，从而限制了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。再者，隐私是内部网络非常关心的问题，一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部攻击者的兴趣，甚至因此而暴漏了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节如Finger，DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名，最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被攻击者所获悉。攻击者可以知道一个系统使用的频繁程度，这个系统是否有用户正在连线上网，这个系统是否在被攻击时引起注意等等。防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息，这样一台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。 除了安全作用，防火墙还支持具有Internet服务特性的企业内部网络技术体系VPN。通过VPN，将企事业单位在地域上分布在全世界各地的LAN或专用子网，有机地联成一个整体。不仅省去了专用通信线路，而且为信息共享提供了技术保障。
1、什么是防火墙？防火墙有哪些类型？ 防火墙的概念 防火墙(firewall)是一项协助确保信息安全的设备，会依照特定的规则，允许或是限制传输的数据通过。防火墙由软件和硬件设备组合而成，它可以是一台专属的硬件也可以是架设在一般硬件上的一套软件。在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造保护屏障，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（Security Gateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入。防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成，计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过防火墙。防火墙最基本的功能就是隔离网络，通过将网络划分成不同的区域（ZONE），制定出不同区域之间的访问控制策略来控制不同信任程度区域间传送的数据流，同时对流经它的网络通信进行扫描，这样能够过滤掉一些攻击，以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口。而且还能禁止特定端口的流出通信，封锁特洛伊木马，也可以禁止来自特殊站点的访问，从而防止来自不明入侵者的所有通信。 防火墙的类型 从防火墙的软、硬件形式划分，防火墙可以分为软件防火墙和硬件防火墙以及芯片级防火墙。 (1)软件防火墙 软件防火墙运行于特定的计算机上，它需要客户预先安装好的计算机操作系统的支持，一般来说这台计算机就是整个网络的网关。俗称“个人防火墙”。软件防火墙就像其它的软件产品一样需要先在计算机上安装并做好配置才可以使用。例如Sygate Fireware、天网防火墙等。 (2) 硬件防火墙 硬件防火墙基于硬件平台的网络防预系统，与芯片级防火墙相比并不需要专门的硬件。目前市场上大多数防火墙都是这种硬件防火墙，他们基于PC架构。 (3) 芯片级防火墙 芯片级防火墙基于专门的硬件平台，没有操作系统。专有的ASIC芯片促使它们比其他种类的防火墙速度更快，处理能力更强，性能更高。例如NetScreen、FortiNet、Cisco等。这类防火墙由于是专用OS（操作系统），防火墙本身的漏洞比较少，不过价格相对比较高昂。 从防火墙的技术来分的话，防火墙可以分为包过滤型、应用代理型 (1) 包过滤（Packet filtering）型
疯狂DIY 1U硬件防火墙实录 硬件防火墙是指把防火墙程序做到芯片里面，由硬件执行这些功能，能减少CPU的负担，使路由更稳定。硬件防火墙是保障内部网络安全的一道重要屏障。它的安全和稳定，直接关系到整个内部网络的安全。目前市场上的防火墙种类繁多，而且质量和价格都相当不透明，一问价格，动辄几万元，甚至二十几万元，而其内在质量、用料却难以苟同。一不作二不休，干脆来个1U硬件防火墙DIY！欲知详情，请一品其文。 前言： 前些天，经理气乎乎找到我说，怎么咱们上网老掉线啊，是不是被攻击啦？咱们单位养着你这个电脑高手不能白养吧？我赶紧检查了一下，感觉主要是单位用了多年的那个宽带路由器可能有点不稳定了，所以常常掉线，这个宽带路由器是2000年那会儿花400元买的，典型的家用宽带路由器，却在公司一跑就是多年，带着整个公司的电脑上网，白天黑夜从来不关机，用的够狠的，上面落了厚厚一层土，估计快寿终正寝了。 可是听完我汇报之后领导依旧疑心重重，老是不踏实，非让我花点钱买个硬件防火墙，把单位局域网保护起来，我心中暗暗叫苦，那是花点钱能办的事儿吗？硬件防火墙多贵啊，动辄几万元，十几万元扔进去根本看不出好来，不过再为难，领导交给咱的任务还是必须完成好，没办法，还得发挥井冈山精神，自己动手丰衣足食吧。 过程： 我打算自己组装一台硬件防火墙，基本的要求是：第一，要能替代原有的宽带路由器作为大家共享上网的路由器；第二，要具有防火墙功能，抵御常见的网络攻击，对内部网络起到保护作用。基本调子定下了，具体怎么实施呢，其实一般的中小型企事业单位根本用不到“并发12000个连接”这么高的性能指标，常常也就是几十个连接而已，所以，这套硬件应付我们这样办公室的局域网保护，应该是绰绰有余了。 下面是我收集的几张硬件防火墙的图片，大家先看看这些名牌防火墙里外是啥样子，是不是看着确实有点眼熟啊？
硬件防火墙的原理 至于价格高，原因在于，软件防火墙只有包过滤的功能，硬件防火墙中可能还有除软件防火墙以外的其他功能，例如CF（内容过滤）IDS（入侵侦测）IPS（入侵防护）以及VPN等等的功能。 也就是说硬件防火墙是指把防火墙程序做到芯片里面，由硬件执行这些功能，能减少CPU的负担，使路由更稳定。 硬件防火墙是保障内部网络安全的一道重要屏障。它的安全和稳定，直接关系到整个内部网络的安全。因此，日常例行的检查对于保证硬件防火墙的安全是非常重要的。 系统中存在的很多隐患和故障在暴发前都会出现这样或那样的苗头，例行检查的任务就是要发现这些安全隐患，并尽可能将问题定位，方便问题的解决。 （1）包过滤防火墙 包过滤防火墙一般在路由器上实现，用以过滤用户定义的内容，如IP地址。包过滤防火墙的工作原理是：系统在网络层检查数据包，与应用层无关。这样系统就具有很好的传输性能，可扩展能力强。但是，包过滤防火墙的安全性有一定的缺陷，因为系统对应用层信息无感知，也就是说，防火墙不理解通信的内容，所以可能被黑客所攻破。 图1：包过滤防火墙工作原理图 （2）应用网关防火墙 应用网关防火墙检查所有应用层的信息包，并将检查的内容信息放入决策过程，从而提高网络的安全性。然而，应用网关防火墙是通过打破客户机/服务器模式实现的。每个客户机/服务器通信需要两个连接：一个是从客户端到防火墙，另一个是从防火墙到服务器。另外，每个代理需要一个不同的应
用进程，或一个后台运行的服务程序，对每个新的应用必须添加针对此应用的服务程序，否则不能使用该服务。所以，应用网关防火墙具有可伸缩性差的缺点。（图2） 图2：应用网关防火墙工作原理图 （3）状态检测防火墙 状态检测防火墙基本保持了简单包过滤防火墙的优点，性能比较好，同时对应用是透明的，在此基础上，对于安全性有了大幅提升。这种防火墙摒弃了简单包过滤防火墙仅仅考察进出网络的数据包，不关心数据包状态的缺点，在防火墙的核心部分建立状态连接表，维护了连接，将进出网络的数据当成一个个的事件来处理。可以这样说，状态检测包过滤防火墙规范了网络层和传输层行为，而应用代理型防火墙则是规范了特定的应用协议上的行为。（图3）
防火墙技术参数： 网络端口8GE+4SFP VPN支持支持丰富高可靠性的VPN特性，如IPSec VPN、SSL VPN、L2TP VPN、MPLS VPN、GRE等 入侵检测超过5000种漏洞特征的攻击检测和防御。第一时间获取最新威胁信息，准确检测并防御针对漏洞的攻击。可防护各种针对web的攻击，包括SQL注入攻击和跨站脚本攻击。管理预置常用防护场景模板，快速部署安全策略，降低学习成本 自动评估安全策略存在的风险，智能给出优化建议 支持策略冲突和冗余检测，发现冗余的和长期未使用策略，有效控制策略规模 一般参数 电源选配冗余电源100-240V，最大功率170W 产品尺寸442×421×44.4mm 产品重量7.9kg 适用环境温度：0-45℃(不含硬盘)/5℃-40℃ (包含硬盘) 湿度：5%-95%(不含硬盘)/ 5%-90% (包含硬盘) 其他性能产品形态：1U 带宽管理与QoS优化：在识别业务应用的基础上，可管理每用户/IP使用的带宽, 确保关键业务和关键用户的网络体验。管控方式包括：限制最大带宽或保障最小带宽、应用的策略路由、修改应用转发优先级等 数据防泄漏：对传输的文件和内容进行识别过滤，可准确识别常见文件的真实类型，如Word、Excel、PPT、PDF等，并对敏感内容进行过滤 应用识别与管控：可识别6000+应用，访问控制精度到应用功能，例如区分微信的文字和语音。应用识别与入侵检测、防病毒、内容过滤相结合，提高检测性能和准确率 接口扩展：可扩展千兆电口/千兆光口/万兆光口，支持BYPASS插卡 软件认证：ICSA Labs: Firewall，IPS，IPSec VPN，SSL VPN CC：EAL4+ NSS Labs：推荐级 硬件认证：CB，CCC，CE-SDOC，ROHS，REACH&WEEE(EU)，C-TICK，ETL，FCC&IC，VCCI，BSMI
防火墙技术课程总结 姓名： 学号：
摘要：防火墙是提供信息安全服务、实现网络和信息安全的基础设施之一，一般安装在被保护区域的边界处，被保护区域与Internet 网之间的防火墙可以有效控制区域内部网络与外部网络之间的访问和数据传输，进而达到保护区域内部信息安全的目的，同时，通过防火墙的检测控制可以过滤掉很多非法信息。 本文介绍了防火墙的基本概念和传统意义上的3大类防火墙，即包过滤防火墙、应用代理网关防火墙、状态检测防火墙，并对其进行了分析，比较其优缺点。无论一个防火墙的实现过程多么复杂，归根结底都是在这三种技术的基础上进行功能扩展的。文章还对防火墙的主要发展趋势进行了介绍，高性能、多端口、高粒度控制、减缓病毒和垃圾邮件传播速度、对入侵行为智能切断、以及增强抗DoS攻击能力的防火墙，将是未来防火墙发展的趋势。对防火墙的分析，了解其局限性，从而引入了入侵检测。入侵检测通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并进行分析，从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。它对防火墙技术的局限性进行了补充，因此，文章也做了简要的介绍。 Abstract: The firewall is one of the infrastructuresto provide information security services, network and information security ,it is usually installed in the boundary of protected areas, the firewallbetween the protected areas and the Internet can effectively control the accession and data transmission between the internal network and external network, and thus to achieve the purpose of protecting information