防火墙工作原理及应用
防火墙的原理及应用
防火墙的原理及应用1. 防火墙的概述防火墙是一种网络安全设备，用于保护计算机网络免受未经授权的访问、攻击和恶意软件等威胁。
它可以过滤进出网络的数据流量，并根据预设的安全策略决定数据是否可以通过。
2. 防火墙的原理防火墙的原理基于规则和过滤器。
它通过检查数据包的源和目的地址、端口号和传输协议等信息，根据预设的策略来决定数据包的接收和转发。
2.1 包过滤防火墙包过滤防火墙是最常见的一种防火墙类型。
它基于规则对传入或传出的数据包进行检查和过滤。
规则可以基于IP地址、端口号和协议类型等进行定义，如只允许特定IP地址的数据包通过，或只允许特定端口的数据包通过。
包过滤防火墙可以阻止网络上的未经授权访问和恶意攻击。
2.2 状态检测防火墙状态检测防火墙基于网络连接的状态来判断数据包的合法性。
它可以追踪网络连接的状态，如建立连接、终止连接或保持连接。
状态检测防火墙可以检测到一些具有恶意目的的数据包，如拒绝服务攻击和端口扫描等。
2.3 应用代理防火墙应用代理防火墙工作在应用层，对网络数据进行深度分析和过滤。
它可以识别并阻止特定应用协议的威胁，如HTTP和FTP等。
应用代理防火墙还可以对传输的数据进行验证和加密，从而增强数据的安全性。
3. 防火墙的应用场景防火墙广泛应用于各种网络环境中，下面列举了一些常见的应用场景：• 3.1 企业网络防护：防火墙可以保护企业网络免受未经授权的访问和恶意攻击。
它可以帮助企业建立安全的网络边界，并保护企业敏感数据的安全。
• 3.2 个人网络保护：防火墙可以在个人计算机上使用，帮助个人用户保护其网络免受未经授权的访问和恶意软件的攻击。
• 3.3 公共网络安全：防火墙可以用于保护公共网络，如公共无线网络和互联网咖啡厅等场所。
它可以限制外部用户对网络资源的访问，并保护用户的隐私和安全。
• 3.4 云安全：防火墙可以用于云环境中，保护云服务器和云应用免受未经授权的访问和恶意攻击。
它可以对云数据进行安全过滤和监控。
防火墙技术的研究及应用
防火墙技术的研究及应用随着互联网的发展，网络攻击的数量和类型也在不断增加，企业和个人在网络安全方面的需求越来越高。
防火墙技术作为网络安全的重要组成部分，得到了广泛的应用。
本文将从防火墙技术的发展、工作原理、分类、以及应用实例等方面进行探讨。
一、防火墙技术的发展历程防火墙技术起源于20世纪80年代，当时主要用于网络边界的安全保护。
最初的防火墙技术主要是通过对网络数据包进行过滤和限制来达到保护网络的目的。
随着互联网的迅速发展，网络攻击手段也变得越来越复杂，防火墙的技术也不断更新和升级，逐步演变成了多层次、多角度的网络安全架构。
二、防火墙的工作原理防火墙是一种能够监视和控制网络通信流量的设备，能够对传输到网络内部的数据包进行检查和过滤。
其工作原理基于“黑名单”或“白名单”的规则，对传输的数据包进行筛选，确定是否允许通过。
防火墙的工作原理主要有三个方面：1.包过滤：按照预先设定的规则来过滤网络数据包，防御从网络外部进入网络的攻击行为。
2.状态控制：通过“状态表”来记录通信双方之间的网络通信状态，保障通信的可靠性和安全性。
3.用户认证：对用户进行身份验证和授权管理，确保只有授权的用户才能进入网络。
三、防火墙的分类1.网络边界防火墙网络边界防火墙是防止跨越网络边界的攻击，是企业和组织通常使用的第一道防线。
该类防火墙主要针对网络流量的流入和流出进行控制，对外部网络的无效流量进行拦截过滤，并允许有效的网络流量进入内部网络。
2.内部防火墙内部防火墙通常部署在内部局域网中，以防止恶意软件、病毒等从内部网络向外传播，从而保护内部网络的安全和稳定。
内部防火墙可以针对组织内部的应用程序或服务进行策略和规则的限制。
3.主机防火墙主机防火墙是安装在单个主机上的防火墙，可以对该主机上的进出流量进行控制。
主机防火墙涵盖了一系列的安全技术，如固件、人工智能、搭载在设备上的软件等等。
四、防火墙技术的应用实例1.企业网络安全企业网络安全防火墙一般安装在企业的边缘，可以对各种网络流量进行检查和过滤，确保企业网络的安全性和稳定性。
防火墙工作原理及应用(ppt)
分组过滤技术
• 分组过滤技术的特点 ➢ 因为CPU用来处理分组过滤的时间相对很少，且这种防护措 施对用户透明，合法用户在进出网络时，根本感觉不到它的 存在，使用起来很方便。 ➢ 因为分组过滤技术不保留前后连接信息，所以很容易实现允 许或禁止访问。 ➢ 因为分组过滤技术是在TCP/IP层实现的，所以分组过滤的一 个很大的弱点是不能在应用层级别上进行过滤，所以防护方 式比较单一。
防火墙的局限性
• 防火墙不能防范不经过防火墙的攻击； • 防火墙不能防止来自内部的攻击。 • 防火墙只能按照对其配置的规则进行有效的工作，一个过于随意
的规则可能会减弱防火墙的功效； • 防火墙不能防止感染了病毒的软件或文件的传输； • 防火墙不能修复脆弱的管理措施或者设计有问题的安全策略； • 防火墙可以阻断攻击，但不能消灭攻击源； • 防火墙不能抵抗最新的未设置策略的攻击漏洞； • 防火墙的并发连接数限制容易导致拥塞或者溢出； • 防火墙对服务器合法开放的端口的攻击大多无法阻止； • 防火墙本身也会出现问题和受到攻击；
网络防火墙
防火墙的功能
• 访问控制 • 防止外部攻击 • 进行网络地址转换 • 提供日志与报警 • 对用户身份认证
防火墙的历史
• 最早的防火墙技术几乎与路由器同时出现，采用了分组过滤（packet filter）技术；
• 1989年，贝尔实验室的Dave.Presotto和Howard.Trickey推出了第2代防 火墙，即电路级防火墙，同时提出了第3代防火墙——应用层防火墙（代理 防火墙）的初步结构；
• 后来代理服务器逐渐发展为能够提供强大安全功能的一 种技术。
• 代理服务器防火墙作用在应用层，针对每一个特定应用 都有一个程序，通过代理可以实现比分组过滤更严格的 安全策略。
防火墙培训资料
防火墙培训资料一、什么是防火墙防火墙（Firewall）是一种网络安全设备，可用于监控和控制网络流量，保护内部网络不受外部网络的未经授权的访问、攻击和恶意软件的侵害。
它通过策略控制功能、访问控制列表和网络地址转换等技术，实现对数据包的过滤、审计和管理，以实现网络安全的目标。
二、防火墙的工作原理1. 包过滤防火墙包过滤防火墙是最早发展的一种防火墙技术，它基于网络层和传输层的协议信息，对数据包进行过滤判断。
当数据包进入防火墙时，防火墙会根据其源IP地址、目标IP地址、传输层协议类型和端口号等参数进行检查，根据预设的安全策略决定是否允许通过或阻止。
2. 应用代理防火墙应用代理防火墙是在传输层和应用层之间建立代理，充当客户端和服务器之间的中间人。
它可以深度检查数据包的内容，根据应用层协议的特点进行精细化的过滤和认证控制，更加有效地保护网络安全。
3. 状态检测防火墙状态检测防火墙通过对网络连接的状态进行监控和分析，识别出正常连接和恶意连接。
它会建立一个连接表，记录所有网络连接的状态，包括已建立连接、正在建立连接和已关闭连接等。
当有新的连接请求进来时，防火墙会与连接表进行比较，识别出可疑连接，并根据访问控制策略进行相应的处理。
三、防火墙的功能1. 访问控制防火墙可以根据预设的策略，限制外部网络对内部网络的访问，只允许经过授权的合法连接通过，有效防止未经允许的外部网络攻击和非法入侵。
2. 流量监控和审计防火墙可对网络流量进行监控和审计，记录所有进出网络的数据包的信息，包括源IP地址、目标IP地址、传输协议等，这对于分析网络安全事件和应对网络威胁非常重要。
3. 地址转换防火墙可以通过网络地址转换（NAT）技术，将内部网络的私有IP 地址转换为公共IP地址，使内部网络可以通过共享少量公共IP地址实现访问互联网，同时起到隐藏内部网络的作用，增强网络安全性。
四、防火墙的部署策略1. 网络边界防火墙网络边界防火墙部署在内部网络与外部网络的边界位置，主要用于保护内部网络免受外部网络攻击和未经授权的访问。
网络安全中的防火墙技术与应用
网络安全中的防火墙技术与应用随着网络技术的不断发展，我们生活和生产中的网络化程度越来越高，而随之而来的网络安全问题也变得越来越重要。
防火墙是网络安全的核心技术之一，它是一种在企业、政府和个人使用的网络安全设备，可以过滤网络数据流，防止潜在的网络攻击。
一、防火墙的定义防火墙是一种网络安全设备，可通过控制和监视来往网络流量来保护网络安全，通常放置在网络与互联网之间，可以过滤掉有害的网络流量，以防止网络攻击。
防火墙可以根据规则进行流量过滤，防止网络黑客、恶意软件和其他有害网络攻击。
防火墙可以根据目标地址、源地址、端口和协议来拦截或允许网络流量。
二、防火墙的工作原理防火墙可以过滤掉网络流量中不必要的数据包，并将有害的网络流量拦截在网络外部。
防火墙可以通过规则进行流量过滤，以防止来自不受欢迎来源的攻击，同时防火墙还可以控制访问网络资源的用户。
防火墙本质上是一种网络数据包过滤器。
它对通过它进和出的流量进行检查，根据规则拒绝或允许它们的流动。
防火墙的目的是保护计算机免受黑客入侵和网络病毒的攻击。
三、防火墙的分类防火墙按照功能和部署方式的不同，可以分为多种类型。
目前主要分为软件防火墙和硬件防火墙两类。
软件防火墙是安装在计算机系统中的一种软件，可以通过计算机操作系统或第三方网络安全软件的方式来实现。
软件防火墙通常支持多种网络协议，包括TCP、UDP、HTTP等协议。
软件防火墙的优点是灵活性好，但其缺点是性能比硬件防火墙差。
硬件防火墙是一个独立的网络安全设备，通常是一种高速的网络交换机或路由器。
硬件防火墙通常支持多种网络协议的流量过滤，能够在网络边界处快速处理网络流量，并具有较好的性能优势。
四、防火墙的应用场景防火墙广泛应用于企业、机构、政府、银行、电信和互联网服务商等领域，加强了网络安全保护的能力，保护了网络免受不受欢迎的攻击。
在企业安全中，防火墙是一种主要的网络安全设备，可以控制网络流量、监视网络使用情况和管理网络安全策略。
防火墙的作用与工作原理
防火墙的作用与工作原理防火墙是一种用于保护计算机网络安全的重要设备，它通过过滤网络流量来限制和监控网络连接。
防火墙的作用是保护网络免受潜在的威胁和攻击，防止非法入侵、数据泄露和恶意软件的传播。
本文将介绍防火墙的作用及其工作原理，帮助读者更好地理解防火墙的重要性。
一、防火墙的作用防火墙在计算机网络中扮演着重要的角色，它的作用可以总结为以下几个方面：1. 访问控制：防火墙可以根据特定的安全策略和规则，限制网络中不同主机或用户的访问权限。
通过配置防火墙规则，可以限制特定IP地址、端口或协议的访问，从而保护网络免受未经授权的访问。
2. 网络隔离：防火墙可以将网络分为不同的安全区域，实现内外网的隔离。
通过设置不同的安全策略，防火墙可以阻止外部网络对内部网络的直接访问，有效地减少网络攻击的风险。
3. 流量过滤：防火墙可以对网络流量进行过滤和监控，根据预设规则，允许或拒绝特定的数据包通过。
它可以基于源IP地址、目标IP地址、端口号、协议等信息对流量进行分析和筛选，确保网络中只有经过授权的数据包可以通过。
4. 攻击防护：防火墙可以检测和阻止各种常见的网络攻击，例如端口扫描、DDoS攻击、SQL注入等。
它使用特定的检测规则和算法，对网络流量进行实时监控和分析，及时发现并应对潜在的威胁。
5. 日志记录与审计：防火墙可以记录网络流量和安全事件的日志信息，帮助管理员了解网络的使用情况和发现安全漏洞。
通过对防火墙日志的分析和审计，可以及时发现异常行为和安全事件，保护网络的安全和稳定。
二、防火墙的工作原理防火墙通过一系列的过滤规则来实现网络流量的管理和控制。
下面介绍防火墙的主要工作原理：1. 包过滤防火墙：包过滤防火墙是最早也是最简单的防火墙技术。
它根据网络数据包的源IP地址、目标IP地址、端口号和协议等信息进行过滤和控制。
当数据包经过防火墙时，防火墙会检查数据包的信息，然后根据预设的过滤规则决定是否允许通过。
2. 代理防火墙：代理防火墙充当源主机和目标主机之间的中间人，它在内部网络和外部网络之间建立代理连接，接收来自源主机的请求，并将其转发给目标主机，然后再将目标主机的响应返回给源主机。
浅析防火墙技术毕业论文
浅析防火墙技术毕业论文防火墙技术是网络安全中非常重要的一种技术手段，主要用于保护网络系统免受外部攻击和威胁。
本文将从防火墙技术的定义、工作原理、分类和应用等方面进行浅析。
一、防火墙技术的定义防火墙技术是指在网络中设置一道或多道屏障，对网络流量进行监控和过滤，以达到保护网络系统安全的目的。
防火墙可以对进出网络的数据包进行检查和过滤，根据预设的规则对特定的数据包进行允许或阻止的处理。
二、防火墙技术的工作原理防火墙通过对网络流量的监控和过滤，实现对网络通信的控制。
其工作原理主要包括以下几个步骤：1.数据包检查：防火墙对进出网络的数据包进行检查，包括源IP地址、目的IP地址、端口号等信息。
可以通过对数据包的源和目的地址进行比对，来判断数据包的合法性。
3.规则匹配：防火墙根据预设的规则，对数据包进行匹配。
根据规则的设定，防火墙可以允许某些特定的数据包通过，也可以阻止部分数据包的传输。
4.日志记录：防火墙对通过和阻止的数据包进行记录，以便后期的审计和追踪。
可以通过日志记录进行安全事件的分析和溯源。
5.远程管理：防火墙可以支持远程管理，通过设置远程访问权限，管理员可以远程登录防火墙，并对其配置和管理。
6.漏洞扫描：防火墙可以对网络系统进行漏洞扫描，及时发现系统中存在的安全漏洞，并采取相应的措施进行修复和防范。
三、防火墙技术的分类根据不同的防护对象和工作方式，防火墙技术可以分为以下几种：1.包过滤防火墙：根据数据包的源IP地址、目的IP地址、端口号等信息进行过滤和判断，对数据包进行允许或阻止的处理。
2.状态检测防火墙：通过对数据包进行状态检测和跟踪，对疑似攻击的数据包进行拦截和阻止。
3.应用层网关防火墙：在传输层和应用层之间，对数据包进行深层次的分析和筛选，对数据包进行重组和改写。
4.代理防火墙：作为客户端和服务器之间的中间人，代理防火墙接收客户端的请求，并代表客户端向服务器发送请求，并根据预设的规则对请求和响应进行筛选和处理。
防火墙的作用和原理
防火墙的作用和原理随着互联网的迅猛发展和信息技术的普及应用，网络安全问题日益突出。
防火墙作为一个重要的网络安全设备，发挥着关键的作用。
本文将介绍防火墙的作用和工作原理。
一、防火墙的作用1.1 网络安全保护防火墙是一道保护网络的重要屏障，它可以阻止未经授权的访问、攻击和信息泄露。
通过过滤网络数据包，防火墙可以识别和拦截恶意软件、病毒和黑客攻击，确保网络的安全性。
1.2 信息流量控制防火墙可以控制网络流量，限制或阻止对网络的不必要访问。
通过设置访问规则和权限，防火墙能够控制哪些应用和用户可以访问特定的网络资源，保护敏感数据的安全。
1.3 网络资源优化防火墙可以对网络流量进行优化和管理，提高网络的性能和可靠性。
通过流量监测和流量调度，防火墙可以有效分配网络资源，降低网络拥堵的风险，提高网络的可用性和响应速度。
二、防火墙的工作原理2.1 包过滤防火墙包过滤防火墙是最早也是最基本的防火墙类型，它通过检查网络数据包的源地址、目的地址、端口号等信息，来决定是否允许这些数据包通过。
包过滤防火墙通常基于一些规则集合，只允许符合规则的数据包通过，拒绝其他数据包。
2.2 应用代理防火墙应用代理防火墙是一种更高级的防火墙类型，它不仅仅检查网络数据包的相关信息，还对应用层协议进行深入分析。
应用代理防火墙可以对应用层数据进行过滤和修改，提供更细粒度的访问控制和安全保护。
2.3 状态检测防火墙状态检测防火墙是在包过滤防火墙基础上发展起来的，它通过维护连接状态表来判断网络数据包的合法性。
状态检测防火墙可以检测并过滤一些特定的网络攻击，如拒绝服务攻击、入侵检测等。
2.4 混合防火墙混合防火墙是综合了多种防火墙技术的一种综合型防火墙，它充分利用各种防火墙的优点，强调多层次、多方向的防护。
混合防火墙可以根据实际需求，灵活地组合和配置多种防火墙技术，提供更全面的安全保护。
三、防火墙的部署策略3.1 边界防火墙边界防火墙部署在网络边界，用于保护内部网络免受外部网络的攻击。
网络安全防火墙与入侵检测系统的工作原理与功能
网络安全防火墙与入侵检测系统的工作原理与功能随着互联网的不断发展，网络安全问题变得日益严重。
为了保护网络免受恶意攻击和入侵，网络安全防火墙和入侵检测系统成为了重要的工具。
本文将详细介绍这两个系统的工作原理和功能。
一、网络安全防火墙的工作原理和功能网络安全防火墙是位于计算机网络内外的一道防线，主要用于隔离和保护内部网络免受未经授权的访问。
其工作原理基于规则集合，包括如何处理不同类型的流量及何时允许或拒绝特定类型的数据包。
防火墙的主要功能如下：1. 包过滤：防火墙根据预设规则分析数据包的源地址、目标地址、端口号等信息，并根据规则集合决定是否允许该数据包通过或被阻止。
2. 访问控制：防火墙可以根据网络策略限制对特定网络资源的访问权限。
它提供了网络管理员对网络流量进行控制和管理的能力。
3. NAT（网络地址转换）：防火墙还可以进行网络地址转换，将内部网络的私有IP地址转换为外部网络的公共IP地址，提供一定的安全性。
4. VPN（虚拟专用网络）：防火墙可以支持VPN隧道技术，通过对传输数据进行加密和认证，确保数据在公共网络中的安全传输。
二、入侵检测系统的工作原理和功能入侵检测系统（Intrusion Detection System，简称IDS）通过对网络流量进行监视和分析，以发现和阻止对系统的恶意攻击和入侵。
入侵检测系统的主要工作原理和功能如下：1. 流量监测：IDS会对网络流量进行实时监测，分析数据包的内容和行为，检测是否存在异常或恶意活动。
2. 签名检测：IDS使用预定义的攻击特征或行为模式，比对网络流量中的数据包内容，以识别已知的攻击或恶意代码。
3. 异常检测：IDS通过学习网络的正常行为模式，对网络流量中的行为进行比对，识别与正常行为差异较大的流量，以发现新型攻击或未知威胁。
4. 报警响应：IDS在检测到攻击或入侵行为后，可以立即发出报警信息，以便网络管理员及时采取相应的安全措施。
5. 日志记录和分析：IDS会对检测到的攻击或入侵行为进行记录和分析，为安全事件的调查和事后分析提供依据。
防火墙的应用的实验原理
防火墙的应用的实验原理1. 什么是防火墙？防火墙是一种网络安全设备，用于监控和控制网络流量。
它在网络和计算机之间建立一个安全的边界，通过检查网络数据包并根据设定的规则进行过滤和阻止不安全的流量。
防火墙可以帮助保护网络免受潜在的网络攻击和威胁。
2. 防火墙的工作原理防火墙通常基于以下几个关键原理来工作：2.1 封包过滤防火墙通过检查网络数据包的源地址、目的地址、端口号和协议等信息，来决定是否允许该数据包通过。
它会根据预先设定的规则集来过滤并处理数据包。
2.2 访问控制列表防火墙使用访问控制列表（Access Control List，ACL）来管理和控制网络流量。
ACL是一组规则集，当数据包经过防火墙时，会根据这些规则集的匹配条件来判断是否允许通过或拒绝。
2.3 网络地址转换防火墙可以使用网络地址转换（Network Address Translation，NAT）来隐藏内部网络的真实IP地址，并将其转换为公共IP地址。
这可以提高网络的安全性，并允许多个内部主机共享一个公共IP地址。
2.4 VPN支持防火墙可以提供虚拟私人网络（Virtual Private Network，VPN）的支持。
VPN通过加密和隧道技术，为远程用户提供安全的远程访问和连接。
3. 实验中的防火墙应用原理在实验中，我们将使用防火墙来模拟真实的网络环境，并测试其对网络流量的过滤和控制能力。
以下是实验中的防火墙应用的具体原理：3.1 实验环境搭建首先，我们需要搭建一个实验环境，包括一台防火墙和多台计算机。
防火墙将作为网络边界，连接到内部网络和外部网络。
3.2 设置防火墙规则根据实验需求，我们需要设置防火墙规则来控制网络流量。
规则可以包括允许或拒绝特定的IP地址、端口号和协议等。
我们可以使用命令行或配置文件来设置这些规则。
3.3 数据包过滤和检查防火墙将根据规则集对数据包进行过滤并检查其源地址、目的地址、端口号和协议等信息。
它将根据规则判断是否允许该数据包通过。
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是安全策略即包过滤算法的设计。
ACL对数据包的过滤
帧头 （例如HDLC)
数据包 （IP头部）
段 （例如TCP头部）
数据
帧尾
目的端口号 源端口号 目的IP地址 源IP地址 封装协议
用ACL规则 测试数据包
允许通过 拒绝，丢弃
图7.7
ACL处理入数据包的过程
数据包到达 防火墙接口 接口上有 ACL吗？ Yes 列表中的 下一条目 与第一条 匹配吗？ No No
传输层
Internet
网络层 链路层 物理层
内部网
图7.6
无状态包过滤防火墙的优缺点
• 无状态包过滤防火墙最大的好处是速度快、效率高，对流
量的管理较出色；由于所有的通信必须通过防火墙，所以 绕过是困难的；同时对用户和应用是透明的。
• 无状态包过滤防火墙的缺点也很明显：它允许外部网络直
接连接到内部网络主机；只要数据包符合ACL规则都可以 通过，因此它不能区分包的“好”与“坏” ；它不能识 别IP欺诈。它也不支持用户身份认证，不提供日志功能； 虽然可以过滤端口，但是不能过滤服务。
是按照防火墙对内外来往数据的处理方法，大 致可以将防火墙分为两大体系：包过滤防火墙 和代理防火墙。前者以Checkpoint防火墙和 Cisco公司的PIX防火墙为代表，后者以NAI 公司的Gauntlet防火墙为代表，表7.2为防火 墙两大体系性能的比较。
防火墙两大体系性能的比较
包过滤防火墙
工作在IP和TCP层， 效率高； 提供透明的服务，用 户不用改变客户端程 序
防火墙放置的位置
Internet 内部网
分支机构或合作 伙伴的网络
VPN 连接
图 7.3
防火墙的分类
防火墙有很多种分类方法：
• 根据采用的技术不同，可分为包过滤防火墙和 代理服务防火墙； • 按照应用对象的不同，可分为企业级防火墙与 个人防火墙； • 依据实现的方法不同，又可分为软件防火墙、 硬件防火墙和专用防火墙。
采用SPI技术的防火墙除了有一个过滤规则集外，
还要对通过它的每一个连接都进行跟踪，汲取相关的 通信和应用程序的状态信息，形成一个当前连接的状 态列表。列表中至少包括源和目的IP地址、源和目的 端口号、TCP序列号信息，以及与那个特定会话相关
的每条TCP/UDP连接的附加标记。当一个会话经过防
火墙时，SPI防火墙把数据包与状态表、规则集进行对 比，只允许与状态表和规则集匹配的项通过。
包过滤防火墙
• 包过滤(Packet Filter)是所有防火墙中最核心的功能， 进行包过滤的标准是根据安全策略制定的。通常情况下靠 网络管理员在防火墙设备的ACL中设定。与代理服务器相
比，它的优势是不占用网络带宽来传输信息。
• 包过滤规则一般存放于路由器的ACL中。在ACL中定义了 各种规则来表明是否同意或拒绝数据包的通过。 • 如果没有一条规则能匹配，防火墙就会使用默认规则，一 般情况下，默认规则要求防火墙丢弃该包。包过滤的核心
防火墙工作原理及应用
第七章
防火墙工作原理及应用
7.1 防火墙概念与分类
7.1.1 防火墙简介
7.1.2 包过滤防火墙
7.1.3 代理服务防火墙
7.1.7 复合防火墙
7.1.5 个人防火墙
第七章
7.2
防火墙工作原理及应用（续）
防火墙体系结构
7.2.1. 堡垒主机 7.2.2. 非军事区 7.2.3. 屏蔽路由器 7.2.4 双宿主主机体系结构
IP欺骗
• 当外部主机伪装内部主机的IP地址时，防火墙能够阻
止这种类型的IP欺骗。 • 但是当外部主机伪装成可信任的外部主机的IP地址时， 防火墙却不能阻止它们。 • 由于无状态包过滤防火墙不能为挂起的通信维持一个记
录，所以它就必须根据数据包的格式来判断该数据包是
否属于先前所允许的对话。这就使其有受到IP欺诈的 可能性，并且无法识别UDP数据包和ICMP包的状态。
图 7.7
举 例
例1主机A试图访问，它必须通过路由器，而该路 由器被配置成SPI防火墙，下面是主机A发出连接请求的工作过 程，见图7.8。 1）A发出连接请求到 ； 2）请求到达路由器，路由器检查状态表； 3）如果有连接存在，且状态表正常，允许数据包通过； 7）如果无连接存在，创建状态项,将请求与防火墙规则集进行比较； 5）如果规则允许内部主机可以访问TCP/80。则允许数据包通过； 6）数据包被Web服务器接收； 7）SYN/ACK信息回到路由器，路由器检查状态表； 8）状态表正确，允许数据包通过，数据包到达最先发出请求的计算 机； 9）如果规则不允许内部主机访问TCP/80。则禁止数据包通过，路 由器发送ICMP消息。
防火墙工作在OSI参考模型上
OSI参考模型 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
防火墙技术 应用级网关 加密 电路级网关 包过滤 NAT
数据链路层
物理层
无
无
防火墙的发展史
• 第一代防火墙技术由附加在边界路由器上的访问控制 表ACL (Access Control Table)构成，采用了包过滤 技术。
有状态包过滤防火墙
有状态包过滤也叫状态包检查SPI（StatefulPacket Inspection）或者动态包过滤
（Dynamic packet filter），后来发展成为包状
态监测技术，它是包过滤器和应用级网关的一
种折衷方案。具有包过滤机制的速度和灵活，
也有应用级网关的应用层安全的优点。
SPI防火墙
缺点
允许数据包直接通过，容易 造成数据驱动式攻击的潜在 危险; 不能彻底防止地址欺骗；
包中只有来自哪台机器的信 息不包含来自哪个用户的信 息；不支持用户认证； 不提供日志功能。
防火墙的组成
防火墙既可以是一台路由器、一台PC或 者一台主机，也可以是由多台主机构成的体系。 应该将防火墙放置在网络的边界。网络边界是 一个本地网络的整个边界，本地网络通过输入 点和输出点与其它网络相连，这些连接点都应 该装有防火墙，然而在网络边界内部也应该部 署防火墙，以便为特定主机提供额外的、特殊 的保护。
是仅在数据包的数据部分查找特定的字符串。
SPI防火墙的处理过程
数据包到达 防火墙接口 数据包是否 属于一个已 存在的连接 ？ No
Yes
规则集是否 允许数据包 的内容通过 ？ No No 丢弃数据包 更新对话表 作日志记录 给源主机发送 ICMP消息
Yes
数据包的内 容是否符合 规则集？
Yes 建立连接项 将数据包转发给接口 更新对话表 作日志记录
7.1
防火墙概念与分类
网络防火墙是隔离内部网与Internet
之间的一道防御系统，这里有一个门，允许
人们在内部网和开放的Internet之间通信。
访问者必须首先穿越防火墙的安全防线，才
能接触目标计算机，网络防火墙如图7.1所
示。
网络防火墙
内部网
Internet
路由器 防火墙
图7.1
7.1.1
防火墙简介
防火墙的基本功能
• 作为一个中心“遏制点”，将内部网的安
全管理集中起来，所有的通信都经过防火
墙；
• 只放行经过授权的网络流量，屏蔽非法请
求，防止越权访问,并产生安全报警；
• 能经受得起对其自身的攻击。
防火墙的基本功能（续）
防火墙能为管理人员提供对下列问题的答 案： • 什么人在使用网络? • 他们什么时间，使用了什么网络资源? • 他们连接了什么站点? • 他们在网上做什么? • 谁要上网,但是没有成功?
Internet或者网络划分），要保证安全必须安装控制设备。 此类控制设备几乎总是某种形式的防火墙。防火墙允许授
权的数据通过，而拒绝未经授权的数据通信，并记录访问
报告等。由于使用防火墙能增强内部网络的安全性，因此 防火墙技术的研究已经成为网络信息安全技术的主导研究 方向。本章将介绍防火墙的基本功能、工作原理、分类、 体系结构、局限性以及典型防火墙产品。
• 在没有防火墙时，局域网内部的每个节点都暴露给Internet 上的其它主机，此时内部网的安全性要由每个节点的坚固程 度来决定，且安全性等同于其中最薄弱的节点。使用防火墙
后，防火墙会将内部网的安全性统一到它自身，网络安全性 在防火墙系统上得到加固，而不是分布在内部网的所有节点 上。 • 防火墙把内部网与Internet隔离，仅让安全、核准了的信息 进入，而阻止对内部网构成威胁的数据，它防止黑客更改、 拷贝、毁坏重要信息；同时又不会妨碍人们对Internet的访 问。
防火墙的工作原理
Internet
服务器
内部网
根据安全策略，从Internet到 Intranet的流量受到阻塞 根据安全策略，从Intranet到 Internet 的流量以及响应的 返回流量允许通过防火墙。 根据安全策略，从Internet 来的特殊类型的流量可能被允许 到达Intranet
图7.2
SPI防火墙（续）
• 在维护了一张状态表后，防火墙就可以利用更多的信息来 决定是否允许数据包通过，大大降低了把数据包伪装成一 个正在使用的连接的一部分的可能性。
• SPI防火墙能够对特定类型数据包的数据进行检测。如运
行FTP协议的服务器和客户端程序有许多漏洞，其中一部 分漏洞来源于不正确的请求或者不正确的命令。 • SPI防火墙不行使代理功能，即不在源主机和目的之间建 立中转连接；也不提供与应用层网关相同程度的保护，而
7.2.5 主机过滤体系结构
7.2.6 子网过滤体系结构
7.2.7 组合体系结构
第七章
防火墙工作原理及应用（续）
7.3 防火墙选型与产品简介
7.3.1 防火墙的局限性 7.3.2 开发防火墙安全策略 7.3.3 防火墙选型原则 7.3.4 典型防火墙简介