防火墻知識入門

　　下面小編來給大家講解一下防火墻知識入門級別!

　　一. 防火墻的概念

　　近年來，隨著普通計算機用戶群的日益增長，“防火墻”一詞已經(jīng)不再是服務(wù)器領(lǐng)域的專署，大部分家庭用戶都知道為自己愛機安裝各種“防火墻”軟件了。但是，并不是所有用戶都對“防火墻”有所了解的，一部分用戶甚至認為，“防火墻”是一種軟件的名稱……

　　到底什么才是防火墻?它工作在什么位置，起著什么作用?查閱歷史書籍可知，古代構(gòu)筑和使用木制結(jié)構(gòu)房屋的時候為防止火災(zāi)的發(fā)生和蔓延，人們將堅固的石塊堆砌在房屋周圍作為屏障，這種防護構(gòu)筑物就被稱為“防火墻”(FireWall)。時光飛梭，隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各種攻擊入侵手段也相繼出現(xiàn)了，為了保護計算機的安全，人們開發(fā)出一種能阻止計算機之間直接通信的技術(shù)，并沿用了古代類似這個功能的名字——“防火墻”技術(shù)來源于此。用專業(yè)術(shù)語來說，防火墻是一種位于兩個或多個網(wǎng)絡(luò)間，實施網(wǎng)絡(luò)之間訪問控制的組件集合。對于普通用戶來說，所謂“防火墻”，指的就是一種被放置在自己的計算機與外界網(wǎng)絡(luò)之間的防御系統(tǒng)，從網(wǎng)絡(luò)發(fā)往計算機的所有數(shù)據(jù)都要經(jīng)過它的判斷處理后，才會決定能不能把這些數(shù)據(jù)交給計算機，一旦發(fā)現(xiàn)有害數(shù)據(jù)，防火墻就會攔截下來，實現(xiàn)了對計算機的保護功能。

　　防火墻技術(shù)從誕生開始，就在一刻不停的發(fā)展著，各種不同結(jié)構(gòu)不同功能的防火墻，構(gòu)筑成網(wǎng)絡(luò)上的一道道防御大堤。

　　二. 防火墻的分類

　　世界上沒有一種事物是唯一的，防火墻也一樣，為了更有效率的對付網(wǎng)絡(luò)上各種不同攻擊手段，防火墻也派分出幾種防御架構(gòu)。根據(jù)物理特性，防火墻分為兩大類，硬件防火墻和軟件防火墻。軟件防火墻是一種安裝在負責(zé)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器或者獨立的個人計算機上的特殊程序，它是以邏輯形式存在的，防火墻程序跟隨系統(tǒng)啟動，通過運行在Ring0級別的特殊驅(qū)動模塊把防御機制插入系統(tǒng)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的處理部分和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備驅(qū)動之間，形成一種邏輯上的防御體系。

　　在沒有軟件防火墻之前，系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備之間的通道是直接的，網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序接口(Network Driver Interface Specification，NDIS)把網(wǎng)絡(luò)上傳來的各種報文都忠實的交給系統(tǒng)處理，例如一臺計算機接收到請求列出機器上所有共享資源的數(shù)據(jù)報文，NDIS直接把這個報文提交給系統(tǒng)，系統(tǒng)在處理后就會返回相應(yīng)數(shù)據(jù)，在某些情況下就會造成信息泄漏。而使用軟件防火墻后，盡管NDIS接收到仍然的是原封不動的數(shù)據(jù)報文，但是在提交到系統(tǒng)的通道上多了一層防御機制，所有數(shù)據(jù)報文都要經(jīng)過這層機制根據(jù)一定的規(guī)則判斷處理，只有它認為安全的數(shù)據(jù)才能到達系統(tǒng)，其他數(shù)據(jù)則被丟棄。因為有規(guī)則提到“列出共享資源的行為是危險的”，因此在防火墻的判斷下，這個報文會被丟棄，這樣一來，系統(tǒng)接收不到報文，則認為什么事情也沒發(fā)生過，也就不會把信息泄漏出去了。

　　軟件防火墻工作于系統(tǒng)接口與NDIS之間，用于檢查過濾由NDIS發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，在無需改動硬件的前提下便能實現(xiàn)一定強度的安全保障，但是由于軟件防火墻自身屬于運行于系統(tǒng)上的程序，不可避免的需要占用一部分CPU資源維持工作，而且由于數(shù)據(jù)判斷處理需要一定的時間，在一些數(shù)據(jù)流量大的網(wǎng)絡(luò)里，軟件防火墻會使整個系統(tǒng)工作效率和數(shù)據(jù)吞吐速度下降，甚至有些軟件防火墻會存在漏洞，導(dǎo)致有害數(shù)據(jù)可以繞過它的防御體系，給數(shù)據(jù)安全帶來損失，因此，許多企業(yè)并不會考慮用軟件防火墻方案作為公司網(wǎng)絡(luò)的防御措施，而是使用看得見摸得著的硬件防火墻。

　　硬件防火墻是一種以物理形式存在的專用設(shè)備，通常架設(shè)于兩個網(wǎng)絡(luò)的駁接處，直接從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上檢查過濾有害的數(shù)據(jù)報文，位于防火墻設(shè)備后端的網(wǎng)絡(luò)或者服務(wù)器接收到的是經(jīng)過防火墻處理的相對安全的數(shù)據(jù)，不必另外分出CPU資源去進行基于軟件架構(gòu)的NDIS數(shù)據(jù)檢測，可以大大提高工作效率。

　　硬件防火墻一般是通過網(wǎng)線連接于外部網(wǎng)絡(luò)接口與內(nèi)部服務(wù)器或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的設(shè)備，這里又另外派分出兩種結(jié)構(gòu)，一種是普通硬件級別防火墻，它擁有標準計算機的硬件平臺和一些功能經(jīng)過簡化處理的UNIX系列操作系統(tǒng)和防火墻軟件，這種防火墻措施相當于專門拿出一臺計算機安裝了軟件防火墻，除了不需要處理其他事務(wù)以外，它畢竟還是一般的操作系統(tǒng)，因此有可能會存在漏洞和不穩(wěn)定因素，安全性并不能做到最好;另一種是所謂的“芯片”級硬件防火墻，它采用專門設(shè)計的硬件平臺，在上面搭建的軟件也是專門開發(fā)的，并非流行的操作系統(tǒng)，因而可以達到較好的安全性能保障。但無論是哪種硬件防火墻，管理員都可以通過計算機連接上去設(shè)置工作參數(shù)。由于硬件防火墻的主要作用是把傳入的數(shù)據(jù)報文進行過濾處理后轉(zhuǎn)發(fā)到位于防火墻后面的網(wǎng)絡(luò)中，因此它自身的硬件規(guī)格也是分檔次的，盡管硬件防火墻已經(jīng)足以實現(xiàn)比較高的信息處理效率，但是在一些對數(shù)據(jù)吞吐量要求很高的網(wǎng)絡(luò)里，檔次低的防火墻仍然會形成瓶頸，所以對于一些大企業(yè)而言，芯片級的硬件防火墻才是他們的首選。 `

　　有人也許會這么想，既然PC架構(gòu)的防火墻也不過如此，那么購買這種防火墻還不如自己找技術(shù)人員專門騰出一臺計算機來做防火墻方案了。雖然這樣做也是可以的，但是工作效率并不能和真正的PC架構(gòu)防火墻相比，因為PC架構(gòu)防火墻采用的是專門修改簡化過的系統(tǒng)和相應(yīng)防火墻程序，比一般計算機系統(tǒng)和軟件防火墻更高度緊密集合，而且由于它的工作性質(zhì)決定了它要具備非常高的穩(wěn)定性、實用性和非常高的系統(tǒng)吞吐性能，這些要求并不是安裝了多網(wǎng)卡的計算機就能簡單替代的，因此PC架構(gòu)防火墻雖然是與計算機差不多的配置，價格卻相差很大。

　　現(xiàn)實中我們往往會發(fā)現(xiàn)，并非所有企業(yè)都架設(shè)了芯片級硬件防火墻，而是用PC架構(gòu)防火墻甚至前面提到的計算機替代方案支撐著，為什么?這大概就是硬件防火墻最顯著的缺點了：它太貴了!購進一臺PC架構(gòu)防火墻的成本至少都要幾千元，高檔次的芯片級防火墻方案更是在十萬元以上，這些價格并非是小企業(yè)所能承受的，而且對于一般家庭用戶而言，自己的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)安全也無需專門用到一個硬件設(shè)備去保護，何況為一臺防火墻投入的資金足以讓用戶購買更高檔的電腦了，因而廣大用戶只要安裝一種好用的軟件防火墻就夠了。

　　為防火墻分類的方法很多，除了從形式上把它分為軟件防火墻和硬件防火墻以外，還可以從技術(shù)上分為“包過濾型”、“應(yīng)用代理型”和“狀態(tài)監(jiān)視”三類;從結(jié)構(gòu)上又分為單一主機防火墻、路由集成式防火墻和分布式防火墻三種;按工作位置分為邊界防火墻、個人防火墻和混合防火墻;按防火墻性能分為百兆級防火墻和千兆級防火墻兩類……雖然看似種類繁多，但這只是因為業(yè)界分類方法不同罷了，例如一臺硬件防火墻就可能由于結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)吞吐量和工作位置而規(guī)劃為“百兆級狀態(tài)監(jiān)視型邊界防火墻”，因此這里主要介紹的是技術(shù)方面的分類，即“包過濾型”、“應(yīng)用代理型”和“狀態(tài)監(jiān)視型”防火墻技術(shù)。

　　那么，那些所謂的“邊界防火墻”、“單一主機防火墻”又是什么概念呢?所謂“邊界”，就是指兩個網(wǎng)絡(luò)之間的接口處，工作于此的防火墻就被稱為“邊界防火墻”;與之相對的有“個人防火墻”，它們通常是基于軟件的防火墻，只處理一臺計算機的數(shù)據(jù)而不是整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在一般家庭用戶使用的軟件防火墻就是這個分類了。而“單一主機防火墻”呢，就是我們最常見的一臺臺硬件防火墻了;一些廠商為了節(jié)約成本，直接把防火墻功能嵌進路由設(shè)備里，就形成了路由集成式防火墻……