防火墙【精彩4篇】

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防火墙技术【第一篇】

[关键词]计算机网络防火墙研究和应用

计算机技术的不断发展，给我们带来了前所未有的便捷，也带来了改革发展的新力量，尤其是计算机在这些年的发展程度，在全世界范围内都得到了普及。在计算机应用上，网络资源和计算机技术的结合对我们生活造成了很大的变化。但是，在网络技术的推动下我们的生活节奏加快的同时，也增加了我们以前所没遇到的很多问题，包括对网络资源的保护，以及个人信息的保障。这就让我们对于网络环境的净化开始逐渐重视起来，在网络资源没有防护或者只是一部分防护的情况下，黑客的存在经常会造成我们信息和资源的丢失，所以我们必须加强网络防火墙的建设力度必不可少。

一、网络防火墙技术的分类

防火墙技术是我们使用网络性的防护设备，起到一个保护资源的作用。但是却只能抵挡外部的侵入而不能有效的抵挡内部的损伤的手段。但是随着现代技术的发展，现代化的防火墙已经具有一定的内外皆备的特点，但是防火墙的作用依然是只能过滤掉自己认为不安全的信息，不能够达到所有信息都检索的缺点，所以我们需要建立更高程度的防火墙，就得先从可以过滤所有数据的能力着手，这也是我们现在需要大力发展的方向。下面是两种我们最常见的两种防火墙：

（一）包过滤性防火墙技术

包过滤性防火墙的技术的工作原理是建立在OSI网络参考模型中的网络层面和传输层面之中，这种防火墙技术是根据不同数据的源头地址和终端口的数据安全性之来自行判断是否可以通过防火墙的技术，只有符合条件的资源才可以传输过来，不符合义上安全条件的都被挡在外部，不能自行进入。

（二）应用型防火墙

应用型防火墙技术的原理是建立在OSl网络层面的顶层，也就是我们说的应用层面，最显著的特点就是全部阻截网络通信留的数据，通过对所有应用贴上专门的编制程序，达到一种监督的作用。除了这两种技术以外，还有很多的防火墙技术，具有突出特点的就是边界防火墙和混合式防火墙技术等。

二、防火墙的工作原理

（一）包过滤性防火墙的工作原理

包过滤性防火墙的工作原理就是对许多规则作出一种组合形式，之后再让用户进行选择和设置自己想要过滤掉的资源以及留下资源的程度。但是这也需要经验老到的防火墙技术人员对防火墙进行操作以及对当前最新的被攻击资源进行集中，然后再进行加载信息。比如信息的名称、说明和协议等，包括着所有数据包进出防火墙的方法。对于IP包过滤性防火墙技术的工作原理就是根据IP数据包的各种信息，对其进行相应的过滤，如果这种IP包是携带着封装的TCP或者是ICMP协议一起进入防火墙的，就需要对这种情况进行特殊处理，不能让之随意出入。应用层面的协议主要是RPC应用服务的过滤以及FTP过滤等，主要的工作过程就是，防火墙可以在不同文件的组成上面，判断出该文件的初发地址、目的地址以及文件的保存时间和特点，然后再根据这些信息对其进行最后的检测和扫描，确认该文件的安全性以及可使用性。

（二）应用型网络防火墙的原理

应用型防火墙，顾名思义是在应用层面提供服务的一种防护手段。服务是在接收到用户的连接请求是，向服务器发出与请求有关的诉求，之后在这样的情况下，服务器根据服务器的要求，对用户的请求做出一个回答。为了能够更好的确定链接中的效率，在进行工作的时候需要维护服务器的数据信息和连接表，服务器还在一定情况下维护一个扩展字段的集合，达到一种更好的提供授权的效果。

三、两种防火墙的优点和缺点

（一）包过滤性防火墙

优点：操作简单。包过滤性防火墙可以通过一个过滤路由器就可以对整个网络系统完成保护作用，数据包在过滤的过程当中完全对用户透明，保证了用户的安全性，而且这种方式的工作效率比较高，过滤速度相当快，可以很大程度上解决用户的速度需要。

缺点：不能彻底的防御因为地址欺骗的问题，内有一个只能的识别黑客的攻击，完全不支持应用层面的协议。

（二）应用型防火墙

优点：型防火墙最大的优点就是网关可以直接隔开内网和外网的联系，用户对外网进行使用的时候自动转换成防火墙对外网的访问，然后防火墙自动判定之后再转给用户，使得安全性大大的提高。而且型防火墙所有的通信数据都是通过应用层的软件完成防护，用用不可以直接和服务器建立连接，对于数据包的检测性非常好。

缺点：型防火墙因为其工作性质，导致速度比较慢，对于用户是完全屏蔽的，对不同的需要需要用不同的服务器来完成，适应能力比较弱。

四、防火墙的研究开发

在防火墙的研究与开发中，需要对数据层安装一定程度的监听功能以及读卡能力，着重研究对于上层数据进行物理帧的拆封和密封，保证数据的安全性。对于有时候会出现很极端的情况，防火墙需要修改IP地址的报头才能解决问题，这对于IP层的处理来说是非常复杂的一个环节，而且需要进行大量的安全性工作，所以一般情况下是不可以使用修改IP报头的方法，只能是包过滤性防火墙和ICMP的相关功能结合。随着技术的不断发展，包过滤性防火墙必须室友路由器的支持才能完成，而现在的IP层面遇到的对打的问题是IP地址的骗术，并且在许多的上层结构存在着相当多的IP地址欺骗问题，这就需要我们进一步来研发更准确更方便的防火墙来解决问题，让我们能够减少网络的安全隐患。

五、小结

防火墙技术【第二篇】

关键词：防火墙技术；网络安全技术；网络技术

1防火墙的基本概念

说起防火墙，我们不得不提这个名词的来源。“防火墙”起源于古代建筑学。那时候人们为了保护房屋，防止发生火灾时火势蔓延，在建造房子时在房子的用石块筑起一道墙，并把它命名为防火墙。如今，随着计算机网络的发展，网络攻击手段的相继出现，防火墙一词被引用到计算机网络安全领域，代表一种保护计算机或者网络免受攻击的技术。

防火墙技术是建立在现代网络通信技术和网络安全技术基础上的应用性安全技术，越来越多的应用于专用网络和公用网络的互联环境中。

2防火墙的分类

为了对不同的网络攻击手段进行防御，防火墙也相应的划分出不同的类别。根据物理特性不同，防火墙可以分为软件防火墙和硬件防火墙。其中软件防火墙是一种运行在PC上的软件，价格相对便宜，比较适合个人用户或者对安全要求较低的小型机构；硬件防火墙可以是一个芯片，也可以是一立的硬件设备。价格昂贵，适合对安全要求高的企业或者机构组织。

根据技术的不同，防火墙可分为包过滤防火墙、应用防火墙和状态检测防火墙。其中，包过滤防火墙采用数据包过滤技术，应用于OSI的网络层和传输层，根据系统内置的过滤规则对数据包进行选择。尽管其缺点显著，比如，一旦过滤规则不能正确实施，包过滤防火墙就不能正常工作，但是由于其价格便宜，容易实现，所以它一直工作在各个领域。应用防火墙采用应用协议分析技术，应用于OSI的应用层。它不但能够根据内置的过滤规则对信息来源进行过滤，还能够根据信息内容进行过滤，进一步增强了信息的安全性。它以牺牲速度换取比包过滤防火墙更高的安全性，不过在网络吞吐量不大的时候用户察觉不到它的存在，但是它支撑不住高强度的数据流量，一旦数据交换频繁，整个网络就有瘫痪的可能。相比较包过滤防火墙，它很难有立足之地。状态监视防火墙采用状态监视技术，工作在OSI的网络层、传输层和应用层。该技术是CheckPoint公司基于包过滤防火墙的动态过滤技术发展而来的。该防火墙在不影响网络正常工作的前提下，通过“状态监视”模块，采用抽取相关数据的方法对网络通信的各个层次实行检测，并根据预置的安全规则做出决策。它是包过滤技术和应用协议分析技术的综合。但是由于实现技术复杂，很难部署和实现，所以目前还没有普及。

3防火墙模型

常见的防火墙系统模型有四种，它们分别是筛选路由器模型，单宿主堡垒主机模型，双宿主堡垒主机模型（屏蔽防火墙系统模型）和屏蔽子网模型。其中筛选路由器模型是网络的第一道防线。其功能是实施对网络数据包的过滤，其通过执行由工作人员创建的相应的过滤策略实现其过滤功能。与此同时，对工作人员的TCP/IP的知识有相当高的要求，因为如果筛选路由器被黑客攻破那么内部网络将变的十分的危险。该防火墙不能够隐藏内部网络的信息，同事也不具备监视和日志记录功能。单宿主堡垒主机又叫屏蔽主机防火墙，由包过滤路由器和堡垒主机组成。其提供的安全等级比筛选路由器模型的防火墙系统要高，因为它实现了内部网络的网络层安全（包过滤）和应用层安全（服务）。所以入侵者必须首先渗透两种不同的安全系统，才能破坏内部网络的安全性。双宿主堡垒主机模型又叫屏蔽防火墙系统，可以构造更加安全的防火墙系统。双宿主堡垒主机有两种网络接口，但是主机不能够在两个端口之间直接转发信息。在物理结构上，所有去往内部网络的网络信息包都必须经过堡垒主机。屏蔽子网模型，其由两个包过滤路由器和一个堡垒主机构成。它是最安全的防火墙系统之一，因为在定义了“中立区”（DMZ，Demilitarized Zone）网络后，它支持网络层和应用层安全功能。网络管理员将堡垒主机、信息服务器、Modem组、以及其它公用服务器放在DMZ网络中。如果黑客想突破该防火墙那么必须攻破以上三个单独的设备。

4防火墙功能

防火墙最基本的功能就是控制数据流在计算机网络不同信任域间的传送。除此以外，他还有其他重要功能。包括策略制定和执行：防火墙通过执行其内置的规则实现对内部计算机或者网络的保护；强化网络安全策略：将口令、加密、身份认证、审计等所有安全软件配置在防火墙上，与分散的安全策略相比，方便管理且更经济；防止内部信息外泄：防火墙把内部网络与外部网络隔离开，把内部网络的重要的、敏感的信息隐藏起来。防止外部网络用户对内网隐私信息的窃取，以增强保密性，同时隐藏内部IP地址及网络结构的细节；记录和统计网络数据流量：对经过防火墙的数据进行记录和分析，从而探测和判断可能的攻击；提供VPN功能：通过防火墙可以实现虚拟专用网络的功能。

5防火墙的发展趋势

与其他安全设备或者安全模块进行互动是新一代防火墙的发展趋势。下一代防火墙将朝着高速、多功能化和更安全的方向发展。多功能化与高速是现有防火墙中的一对矛盾体，采用何种技术使其平衡是有待解决的问题。

人们普遍认为，实现高速防火墙的关键是算法。多功能化的目的是为了满足不同用户组网需求，降低组网的成本。更安全的趋势是与网络信息安全大趋势相一致的。

参考文献

防火墙技术【第三篇】

关键词：网络安全；防火墙

1 从软、硬件形式上分

如果从防火墙的软、硬件形式来分的话，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。防火墙厂商中做网络版软件防火墙最出名的莫过于Checkpoint。使用这类防火墙，需要网管对所工作的操作系统平台比较熟悉。

（2）硬件防火墙。

这里说的硬件防火墙是指“所谓的硬件防火墙”。之所以加上“所谓”二字是针对芯片级防火墙说的了。它们最大的差别在于是否基于专用的硬件平台。目前市场上大多数防火墙都是这种所谓的硬件防火墙，他们都基于PC架构，就是说，它们和普通的家庭用的PC没有太大区别。在这些PC架构计算机上运行一些经过裁剪和简化的操作系统，最常用的有老版本的Unix、Linux和FreeBSD系统。 值得注意的是，由于此类防火墙采用的依然是别人的内核，因此依然会受到OS（操作系统）本身的安全性影响。

（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。做这类防火墙最出名的厂商有NetScreen、FortiNet、Cisco等。这类防火墙由于是专用OS（操作系统），因此防火墙本身的漏洞比较少，不过价格相对比较高昂。

2 从防火墙技术分

防火墙技术虽然出现了许多，但总体来讲可分为“包过滤型”和“应用型”两大类。前者以以色列的Checkpoint防火墙和美国Cisco公司的PIX防火墙为代表，后者以美国NAI公司的Gauntlet防火墙为代表。

（1）包过滤（Packet filtering）型。

包过滤方式是一种通用、廉价和有效的安全手段。之所以通用，是因为它不是针对各个具体的网络服务采取特殊的处理方式，适用于所有网络服务；之所以廉价，是因为大多数路由器都提供数据包过滤功能，所以这类防火墙多数是由路由器集成的；之所以有效，是因为它能很大程度上满足了绝大多数企业安全要求。

在整个防火墙技术的发展过程中，包过滤技术出现了两种不同版本，称为“第一代静态包过滤”和“第二代动态包过滤”。

包过滤方式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：过滤判别的依据只是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（远程过程调用）一类的协议；另外，大多数过滤器中缺少审计和报警机制，它只能依据包头信息，而不能对用户身份进行验证，很容易受到“地址欺骗型”攻击。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（Application Proxy）型。

应用型防火墙是工作在OSI的最高层，即应用层。其特点是完全“阻隔”了网络通信流，通过对每种应用服务编制专门的程序，实现监视和控制应用层通信流的作用。其典型网络结构如图所示。

在型防火墙技术的发展过程中，它也经历了两个不同的版本：第一代应用网关型防火和第二代自适应防火墙。

类型防火墙的最突出的优点就是安全。由于它工作于最高层，所以它可以对网络中任何一层数据通信进行筛选保护，而不是像包过滤那样，只是对网络层的数据进行过滤。

另外型防火墙采取是一种机制，它可以为每一种应用服务建立一个专门的，所以内外部网络之间的通信不是直接的，而都需先经过服务器审核，通过后再由服务器代为连接，根本没有给内、外部网络计算机任何直接会话的机会，从而避免了入侵者使用数据驱动类型的攻击方式入侵内部网。

防火墙的最大缺点是速度相对比较慢，当用户对内外部网络网关的吞吐量要求比较高时，防火墙就会成为内外部网络之间的瓶颈。那因为防火墙需要为不同的网络服务建立专门的服务，在自己的程序为内、外部网络用户建立连接时需要时间，所以给系统性能带来了一些负面影响，但通常不会很明显。

3 从防火墙结构分

从防火墙结构上分，防火墙主要有：单一主机防火墙、路由器集成式防火墙和分布式防火墙三种。

单一主机防火墙是最为传统的防火墙，独立于其它网络设备，它位于网络边界。

这种防火墙其实与一台计算机结构差不多（如下图），同样包括CPU、内存、硬盘等基本组件，主板更是不能少的，且主板上也有南、北桥芯片。它与一般计算机最主要的区别就是一般防火墙都集成了两个以上的以太网卡，因为它需要连接一个以上的内、外部网络。其中的硬盘就是用来存储防火墙所用的基本程序，如包过滤程序和服务器程序等，有的防火墙还把日志记录也记录在此硬盘上。虽然如此，但我们不能说它就与我们平常的PC机一样，因为它的工作性质，决定了它要具备非常高的稳定性、实用性，具备非常高的系统吞吐性能。正因如此，看似与PC机差不多的配置，价格甚远。

随着防火墙技术的发展及应用需求的提高，原来作为单一主机的防火墙现在已发生了许多变化。最明显的变化就是现在许多中、高档的路由器中已集成了防火墙功能，还有的防火墙已不再是一个独立的硬件实体，而是由多个软、硬件组成的系统，这种防火墙，俗称“分布式防火墙”。

原来单一主机的防火墙由于价格非常昂贵，仅有少数大型企业才能承受得起，为了降低企业网络投资，现在许多中、高档路由器中集成了防火墙功能。如Cisco IOS防火墙系列。但这种防火墙通常是较低级的包过滤型。这样企业就不用再同时购买路由器和防火墙，大大降低了网络设备购买成本。

分布式防火墙再也不只是位于网络边界，而是渗透于网络的每一台主机，对整个内部网络的主机实施保护。在网络服务器中，通常会安装一个用于防火墙系统管理软件，在服务器及各主机上安装有集成网卡功能的PCI防火墙卡 ，这样一块防火墙卡同时兼有网卡和防火墙的双重功能。这样一个防火墙系统就可以彻底保护内部网络。各主机把任何其它主机发送的通信连接都视为“不可信”的，都需要严格过滤。而不是传统边界防火墙那样，仅对外部网络发出的通信请求“不信任”。

4 按防火墙的应用部署位置分

按防火墙的应用部署位置分，可以分为边界防火墙、个人防火墙和混合防火墙三大类。

边界防火墙是最为传统的，它们于内、外部网络的边界，所起的作用的对内、外部网络实施隔离，保护边界内部网络。这类防火墙一般都属于硬件类型，价格较贵，性能较好。

个人防火墙安装于单台主机中，防护的也只是单台主机。这类防火墙应用于广大的个人用户，通常为软件防火墙，价格最便宜，性能也最差。

混合式防火墙可以说就是“分布式防火墙”或者“嵌入式防火墙”，它是一整套防火墙系统，由若干个软、硬件组件组成，分布于内、外部网络边界和内部各主机之间，既对内、外部网络之间通信进行过滤，又对网络内部各主机间的通信进行过滤。它属于最新的防火墙技术之一，性能最好，价格也最贵。

5 按防火墙性能分

按防火墙的性能来分可以分为百兆级防火墙和千兆级防火墙两类。

因为防火墙通常位于网络边界，所以不可能只是十兆级的。这主要是指防火的通道带宽（Bandwidth），或者说是吞吐率。当然通道带宽越宽，性能越高，这样的防火墙因包过滤或应用所产生的延时也越小，对整个网络通信性能的影响也就越小。

虽然防火墙是目前保护网络免遭黑客袭击的有效手段，但也有明显不足：无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击，不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁，也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件，以及无法防范数据驱动型的攻击。

参考文献

［1］孙建华等。网络系统管理-Linux实训篇［M］.北京：人民邮电出版社，2003，（10）.

防火墙技术【第四篇】

论文提要

本文主要研究计算机网络安全与防火墙技术。随着计算机网络的普及，网络安全问题越来越得到人们的重视。在确保网络安全和数据安全方面，有数据加密技术、智能卡技术、防火墙技术等，我们在这里主要研究的是防火墙技术。在这里，我们了解了防火墙的概念及它的分类，知道了什么是防火墙以及它在网络中起到了的作用。从防火墙的防范方式和侧重点的不同来看，防火墙可以分为很多类型，本文根据防火墙对内外数据的处理方法上，大致将防火墙分为包过滤防火墙和防火墙两大体系，并对这两种防火墙进行了对比。了解了防火墙的作用及它的优缺点，对防火墙的认识进一步的加深。然后介绍了防火墙三种基本实现技术：分组过滤、应用和监测模型。最后，了解了防火墙的基本元素及防火墙的三个典型结构。总之，我国目前使用较多的，是在路由器上采用分组过滤技术来提供网络安全的保证，对其它方面的技术还缺乏深入了解。 防火墙技术还处在一个发展阶段，仍有许多问题有待解决。

目录

一、防火墙的概念及其分类 3

（一）防火墙的概念 3

（二）防火墙的分类 3

1．静态包过滤防火墙： 3

2．动态包过滤防火墙： 4

二、 防火墙的作用及其优缺点 5

（一）防火墙的作用 5

（二）防火墙优缺点 5

三、防火墙基本技术 6

…… 6

…… 7

…… 7

…… 8

…… 8

…… 8

…… 8

…… 8

…… 9

五、结束语 9

致谢 10

参考文献 11

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有摘要及关键词

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