一种高级访问控制设备,置于不同网络安全域之间的一系列部件的组合,它是不同网络安全域间通信流的唯一通道,能根据企业有关的安全政策控制(允许、拒绝、监视、记录)进出网络的访问行为。
二、防火墙的作用
三、防火墙与OSI
四、防火墙历史
1、包过滤防火墙
也叫分组过滤防火墙。根据分组包的源、目的地址,端口号及协议类型、标志位确定是否允许分组包通过。
【优点】●高效、透明
【缺点】●不能防范部分的黑客IP欺骗类攻击●不能跟踪TCP连接的状态●不支持应用层协议●对管理员要求高
【判断依据】
●数据包协议类型:TCP、UDP、ICMP、IGMP等●源、目的IP地址●源、目的端口:FTP、HTTP、DNS等●IP选项:源路由选项等●TCP选项:SYN、ACK、FIN、RST等●其它协议选项:ICMPECHO、ICMPECHOREPLY等●数据包流向:in或out●数据包流经网络接口:eth0、eth1
包过滤防火墙应用实例:
2、应用网关防火墙
也叫应用代理防火墙。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。
【优点】●安全性高
●提供应用层的安全
●可以检查应用层、传输层和网络层的协议特征,对数据包的检测能力比较强
【缺点】●性能差●伸缩性差●只支持有限的应用●不透明
●难于配置●处理速度较慢
一个Telnet代理的例子:
3、状态检测防火墙
状态检测防火墙处理示意图:
【缺点】●对应用层检测不够深入
4、传统火墙的弱点
传统的包过滤和状态检测防火墙弱点如下:●没有深度包检测来发现恶意代码●不进行包重组●恶意程序可以通过信任端口建立隧道穿过去●传统的部署方法仅仅是网络边缘,不能防御内部攻击分组过
5、深度检测防火墙
●深度检测技术深入检查通过防火墙的每个数据包及其应用载荷●以基于指纹匹配、启发式技术、异常检测以及统计学分析等技术的规则集,决定如何处理数据包●可以更有效的辨识和防护缓冲区溢出攻击、拒绝服务攻击、各种欺骗性技术以及蠕虫病毒
6、复合型防火墙
五、防火墙的分类
按照操作对象●主机防火墙●网络防火墙
按照实现方式●软件防火墙●硬件防火墙
按照过滤和检测方式●包过滤防火墙●状态防火墙●应用网关防火墙●地址转换防火墙●透明防火墙●混合防火墙
六、防火墙的安全规则配置
七、防火墙的5大性能指标
1、定义:在不丢包的情况下能够达到的最大每秒包转发数量2、衡量标准:吞吐量作为衡量防火墙性能的重要指标之一,吞吐量小就会造成网络新的瓶颈,以至影响到整个网络的性能
●丢包率:通过防火墙传送时所丢失数据包数量占所发送数据包的比率
1、定义:在连续负载的情况下,防火墙设备由于资源不足应转发但却未转发的帧百分比2、衡量标准:防火墙的丢包率对其稳定性、可靠性有很大的影响
●并发连接数:防火墙能够同时处理的点对点连接的最大数目
1、定义:指穿越防火墙的主机之间,或主机与防火墙之间,能同时建立的最大连接数。2、衡量标准:并发连接数的测试主要用来测试防火墙建立和维持TCP连接的性能,同时也能通过并发连接数的大小体现防火墙对来自于客户端的TCP连接请求的响应能力
●新建连接数:在不丢包的情况下每秒可以建立的最大连接数
八、防火墙区域
防火墙拓扑位置●专用(内部)和公共(外部)网络之间●网络的出口和入口处●专用网络内部:关键的网段,如数据中心
防火墙区域●Trust(内部)●Untrust(外部,Internet)●DMZ(DemilitarizedZone,非武装军事区)
九、防火墙的应用
【标准应用】
1、透明模式/桥模式
●一般用于用户网络已经建设完毕,网络功能基本已经实现的情况下●加装防火墙以实现安全区域隔离的要求一般将网络分为内部网、DMZ区和外部网
2、路由/NAT模式
●一般用于防火墙需要提供路由和NAT功能以便连接上网的情况下●同时提供安全过滤功能一般将网络分为内部网、DMZ区和外部网
3、混合模式
实际应用中,一般网络情况为透明模式和路由模式的混合
【高级应用】
1、双机热备
2、多VLAN支持
3、动态路由协议
4、VPN
十、防火墙的局限性
●不能防范不经过防火墙的攻击●对新出现的漏洞和攻击方式不能迅速提供有效的防御方法●紧急情况下无法做到迅速响应●无法防止内部的攻击●不能关闭需提供对外服务的端口●无法防止利用TCP/IP等协议漏洞的攻击●不能防止受病毒感染文件的传输●防火墙自身也可能存在安全漏洞
十一、统一威胁管理UTM
什么是UTM
●指由硬件、软件和网络技术组成的具有专门用途的设备●主要提供一项或多项安全功能,将多种安全特性集成于一个硬设备里,构成一个标准的统一管理平台
功能模块
防火墙、IPS、防病毒网关、VPN网关、内容过滤、抗拒绝服务攻击(Anti-DoS)、内容过滤、反垃圾邮件等
启明星辰天清汉马USG一体化安全网关:
十二、产品介绍-天清汉马防火墙的功能特点
2、多样化的应用过滤●基于屏蔽列表、免屏蔽列表、关键字技术的Web过滤功能,同时提供JavaApplet、Cookie、Script和Object的内容过滤功能●基于黑名单、白名单、邮件主题、附件名称、邮件大小和SMTP命令的邮件过滤功能
3、安全丰富的VPN使组网变得简单●多VPN支持:GRE、IPSec、L2TP、SSLVPN●丰富的应用:专用的VPN客户端、USBKEY、动态口令卡、图形认证码●灵活的部署:Hub-Spoken、Full-Mesh、DVPN/网关—网关的SSLVPN
6、方便的集中管理功能●通过集中管理与数据分析中心实现对多台设备的统一管理、实时监控、集中升级和拓扑展示
十三、NAT、路由、访问策略
在NAT中,假如最大端口数不是65535,而是2,下图中的问号“?”应该是多少呢?
由于“内网源地址+内网源端口”条目(此处称内网条目)肯定是唯一的,此时NAT端口无论填写1还是2,数据包在返回到本设备时,都无法找到对应的内网条目。怎么办?
我们把内网条目看成一条信息,称为源信息,由于内网条目都是唯一的,可以说源信息的信息量是很大的,把“NAT地址+NAT端口”看成目的信息,可以看出目的信息的信息量很小。源信息(此处称为信息A)在转换成目的信息(此处称为信息B)后,由于信息量不对等,会出现信息丢失,所以信息B就转换不回信息A了。
为了解决这个问题,可以增加B信息的信息量,即加一个因素,只要因素本身的信息量大,无疑就会加大信息A转换回信息B的可能性了;如果不行,信息B中可以再增加一个信息因素,这样就使得B信息的信息量增加,与信息A的信息量越来越接近,提高信息B转换回信息A的可行性。
这里我们将利用数据包中的目的地址这个信息因子,B信息将变成“NAT地址+NAT端口+目的地址”,如下图所示:
本例中,内网地址在做映射的时候,NAT端口号究竟填1还是2才能使数据包在回来时找到相应的内网条目呢?
为了使信息量尽可能对等,需要研究各信息因素的特点和规律,以及各因素组合后的规律。
具体请参考《华为防火墙NAT地址复用技术》
地址的双向转换情况(天融信:内网通过公网访问内网服务器时)