硬件防火墻的原理

　　大家都知道軟件防火墻，那么硬件防火墻呢?硬件防火墻的原理是什么?學(xué)習(xí)啦小編現(xiàn)在就帶大家了解硬件防火墻的基本原理。

　　至于價格高，原因在于，軟件防火墻只有包過濾的功能，硬件防火墻中可能還有除軟件防火墻以外的其他功能，例如CF(內(nèi)容過濾)IDS(入侵偵測)IPS(入侵防護(hù))以及等等的功能。

　　也就是說硬件防火墻是指把防火墻程序做到芯片里面，由硬件執(zhí)行這些功能，能減少CPU的負(fù)擔(dān)，使路由更穩(wěn)定。

　　硬件防火墻是保障內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全的一道重要屏障。它的安全和穩(wěn)定，直接關(guān)系到整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。因此，日常例行的檢查對于保證硬件防火墻的安全是非常重要的。

　　系統(tǒng)中存在的很多隱患和故障在暴發(fā)前都會出現(xiàn)這樣或那樣的苗頭，例行檢查的任務(wù)就是要發(fā)現(xiàn)這些安全隱患，并盡可能將問題定位，方便問題的解決。

　　(1)包過濾防火墻

　　包過濾防火墻一般在路由器上實(shí)現(xiàn)，用以過濾用戶定義的內(nèi)容，如IP地址。包過濾防火墻的工作原理是：系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)層檢查數(shù)據(jù)包，與應(yīng)用層無關(guān)。這樣系統(tǒng)就具有很好的傳輸性能，可擴(kuò)展能力強(qiáng)。但是，包過濾防火墻的安全性有一定的缺陷，因?yàn)橄到y(tǒng)對應(yīng)用層信息無感知，也就是說，防火墻不理解通信的內(nèi)容，所以可能被黑客所攻破。

　　　(2)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻

　　應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻檢查所有應(yīng)用層的信息包，并將檢查的內(nèi)容信息放入決策過程，從而提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。然而，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻是通過打破客戶機(jī)/服務(wù)器模式實(shí)現(xiàn)的。每個客戶機(jī)/服務(wù)器通信需要兩個連接：一個是從客戶端到防火墻，另一個是從防火墻到服務(wù)器。另外，每個代理需要一個不同的應(yīng)用進(jìn)程，或一個后臺運(yùn)行的服務(wù)程序，對每個新的應(yīng)用必須添加針對此應(yīng)用的服務(wù)程序，否則不能使用該服務(wù)。所以，應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻具有可伸縮性差的缺點(diǎn)。

　　　(3)狀態(tài)檢測防火墻

　　狀態(tài)檢測防火墻基本保持了簡單包過濾防火墻的優(yōu)點(diǎn)，性能比較好，同時對應(yīng)用是透明的，在此基礎(chǔ)上，對于安全性有了大幅提升。這種防火墻摒棄了簡單包過濾防火墻僅僅考察進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，不關(guān)心數(shù)據(jù)包狀態(tài)的缺點(diǎn)，在防火墻的核心部分建立狀態(tài)連接表，維護(hù)了連接，將進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)當(dāng)成一個個的事件來處理。可以這樣說，狀態(tài)檢測包過濾防火墻規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層行為，而應(yīng)用代理型防火墻則是規(guī)范了特定的應(yīng)用協(xié)議上的行為。

　　　(4)復(fù)合型防火墻

　　復(fù)合型防火墻是指綜合了狀態(tài)檢測與透明代理的新一代的防火墻，進(jìn)一步基于ASIC架構(gòu)，把防病毒、內(nèi)容過濾整合到防火墻里，其中還包括、IDS功能，多單元融為一體，是一種新突破。常規(guī)的防火墻并不能防止隱蔽在網(wǎng)絡(luò)流量里的攻擊，在網(wǎng)絡(luò)界面對應(yīng)用層掃描，把防病毒、內(nèi)容過濾與防火墻結(jié)合起來，這體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)與信息安全的新思路。它在網(wǎng)絡(luò)邊界實(shí)施OSI第七層的內(nèi)容掃描，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署病毒防護(hù)、內(nèi)容過濾等應(yīng)用層服務(wù)措施。

　　3、四類防火墻的對比

　　包過濾防火墻：包過濾防火墻不檢查數(shù)據(jù)區(qū)，包過濾防火墻不建立連接狀態(tài)表，前后報文無關(guān)，應(yīng)用層控制很弱。

　　應(yīng)用網(wǎng)關(guān)防火墻：不檢查IP、TCP報頭，不建立連接狀態(tài)表，網(wǎng)絡(luò)層保護(hù)比較弱。

　　狀態(tài)檢測防火墻：不檢查數(shù)據(jù)區(qū)，建立連接狀態(tài)表，前后報文相關(guān)，應(yīng)用層控制很弱。

　　復(fù)合型防火墻：可以檢查整個數(shù)據(jù)包內(nèi)容，根據(jù)需要建立連接狀態(tài)表，網(wǎng)絡(luò)層保護(hù)強(qiáng)，應(yīng)用層控制細(xì)，會話控制較弱。

　　4、防火墻術(shù)語

　　網(wǎng)關(guān)：在兩個設(shè)備之間提供轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)的系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序在兩臺主機(jī)之間處理流量的防火墻。這個術(shù)語是非常常見的。

　　DMZ非軍事化區(qū)：為了配置管理方便，內(nèi)部網(wǎng)中需要向外提供服務(wù)的服務(wù)器往往放在一個單獨(dú)的網(wǎng)段，這個網(wǎng)段便是非軍事化區(qū)。防火墻一般配備三塊網(wǎng)卡，在配置時一般分別分別連接內(nèi)部網(wǎng)，internet和DMZ。

　　吞吐量：網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是由一個個數(shù)據(jù)包組成，防火墻對每個數(shù)據(jù)包的處理要耗費(fèi)資源。吞吐量是指在不丟包的情況下單位時間內(nèi)通過防火墻的數(shù)據(jù)包數(shù)量。這是測量防火墻性能的重要指標(biāo)。

　　最大連接數(shù)：和吞吐量一樣，數(shù)字越大越好。但是最大連接數(shù)更貼近實(shí)際網(wǎng)絡(luò)情況，網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)連接是指所建立的一個虛擬通道。防火墻對每個連接的處理也好耗費(fèi)資源，因此最大連接數(shù)成為考驗(yàn)防火墻這方面能力的指標(biāo)。

　　數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)率：是指在所有安全規(guī)則配置正確的情況下，防火墻對數(shù)據(jù)流量的處理速度。

　　SSL：SSL(SecureSocketsLayer)是由Netscape公司開發(fā)的一套Internet數(shù)據(jù)安全協(xié)議，當(dāng)前版本為3.0。它已被廣泛地用于Web瀏覽器與服務(wù)器之間的身份認(rèn)證和加密數(shù)據(jù)傳輸。SSL協(xié)議位于TCP/IP協(xié)議與各種應(yīng)用層協(xié)議之間，為數(shù)據(jù)通訊提供安全支持。

　　網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)是一種將一個IP地址域映射到另一個IP地址域技術(shù)，從而為終端主機(jī)提供透明路由。NAT包括靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)地址及端口轉(zhuǎn)換、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)地址及端口轉(zhuǎn)換、端口映射等。NAT常用于私有地址域與公用地址域的轉(zhuǎn)換以解決IP地址匱乏問題。在防火墻上實(shí)現(xiàn)NAT后，可以隱藏受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在一定程度上提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。如果反向NAT提供動態(tài)網(wǎng)絡(luò)地址及端口轉(zhuǎn)換功能，還可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡等功能。

　　堡壘主機(jī)：一種被強(qiáng)化的可以防御進(jìn)攻的計算機(jī)，被暴露于因特網(wǎng)之上，作為進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的一個檢查點(diǎn)，以達(dá)到把整個網(wǎng)絡(luò)的安全問題集中在某個主機(jī)上解決，從而省時省力，不用考慮其它主機(jī)的安全的目的。