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硬件防火墙是什么 详解硬件防火墙的原理

来源:www.pc899.com时间:2016-11-14阅读:手机版

 熟悉硬件的朋友或许都听说过硬件防火墙!但是你真的知道硬件防火墙是什么吗?硬件防火墙的原理有哪些呢?下面将由899电脑网小编带大家来了解下硬件防火墙吧,希望大家能有所收获!

硬件防火墙是什么 详解硬件防火墙的原理

什么是硬件防火墙

硬件防火墙是指把防火墙程序做到芯片里面,由硬件执行这些功能,能减少CPU的负担,使路由更稳定。

硬件防火墙是保障内部网络安全的一道重要屏障。它的安全和稳定,直接关系到整个内部网络的安全。因此,日常例行的检查对于保证硬件防火墙的安全是非常重要的。

硬件防火墙的原理

至于价格高,原因在于,软件防火墙只有包过滤的功能,硬件防火墙中可能还有除软件防火墙以外的其他功能,例如CF(内容过滤)IDS(入侵侦测)IPS(入侵防护)以及VPN等等的功能。

也就是说硬件防火墙是指把防火墙程序做到芯片里面,由硬件执行这些功能,能减少CPU的负担,使路由更稳定。

硬件防火墙是保障内部网络安全的一道重要屏障。它的安全和稳定,直接关系到整个内部网络的安全。因此,日常例行的检查对于保证硬件防火墙的安全是非常重要的。

系统中存在的很多隐患和故障在暴发前都会出现这样或那样的苗头,例行检查的任务就是要发现这些安全隐患,并尽可能将问题定位,方便问题的解决。

(1)包过滤防火墙

包过滤防火墙一般在路由器上实现,用以过滤用户定义的内容,如IP地址。包过滤防火墙的工作原理是:系统在网络层检查数据包,与应用层无关。这样系统就具有很好的传输性能,可扩展能力强。但是,包过滤防火墙的安全性有一定的缺陷,因为系统对应用层信息无感知,也就是说,防火墙不理解通信的内容,所以可能被黑客所攻破。

(2)应用网关防火墙

应用网关防火墙检查所有应用层的信息包,并将检查的内容信息放入决策过程,从而提高网络的安全性。然而,应用网关防火墙是通过打破客户机/服务器模式实现的。每个客户机/服务器通信需要两个连接:一个是从客户端到防火墙,另一个是从防火墙到服务器。另外,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。所以,应用网关防火墙具有可伸缩性差的缺点。(图2)

(3)状态检测防火墙

状态检测防火墙基本保持了简单包过滤防火墙的优点,性能比较好,同时对应用是透明的,在此基础上,对于安全性有了大幅提升。这种防火墙摒弃了简单包过滤防火墙仅仅考察进出网络的数据包,不关心数据包状态的缺点,在防火墙的核心部分建立状态连接表,维护了连接,将进出网络的数据当成一个个的事件来处理。可以这样说,状态检测包过滤防火墙规范了网络层和传输层行为,而应用代理型防火墙则是规范了特定的应用协议上的行为。(图3)

(4)复合型防火墙

复合型防火墙是指综合了状态检测与透明代理的新一代的防火墙,进一步基于ASIC架构,把防病毒、内容过滤整合到防火墙里,其中还包括VPN、IDS功能,多单元融为一体,是一种新突破。常规的防火墙并不能防止隐蔽在网络流量里的攻击,在网络界面对应用层扫描,把防病毒、内容过滤与防火墙结合起来,这体现了网络与信息安全的新思路。它在网络边界实施OSI第七层的内容扫描,实现了实时在网络边缘部署病毒防护、内容过滤等应用层服务措施。(图4)

四类防火墙的对比

包过滤防火墙:包过滤防火墙不检查数据区,包过滤防火墙不建立连接状态表,前后报文无关,应用层控制很弱。

应用网关防火墙:不检查IP、TCP报头,不建立连接状态表,网络层保护比较弱。

状态检测防火墙:不检查数据区,建立连接状态表,前后报文相关,应用层控制很弱。

复合型防火墙:可以检查整个数据包内容,根据需要建立连接状态表,网络层保护强,应用层控制细,会话控制较弱。

防火墙术语

网关:在两个设备之间提供转发服务的系统。网关是互联网应用程序在两台主机之间处理流量的防火墙。这个术语是非常常见的。

DMZ非军事化区:为了配置管理方便,内部网中需要向外提供服务的服务器往往放在一个单独的网段,这个网段便是非军事化区。防火墙一般配备三块网卡,在配置时一般分别分别连接内部网,internet和DMZ。

吞吐量:网络中的数据是由一个个数据包组成,防火墙对每个数据包的处理要耗费资源。吞吐量是指在不丢包的情况下单位时间内通过防火墙的数据包数量。这是测量防火墙性能的重要指标。

最大连接数:和吞吐量一样,数字越大越好。但是最大连接数更贴近实际网络情况,网络中大多数连接是指所建立的一个虚拟通道。防火墙对每个连接的处理也好耗费资源,因此最大连接数成为考验防火墙这方面能力的指标。

数据包转发率:是指在所有安全规则配置正确的情况下,防火墙对数据流量的处理速度。

SSL:SSL(Secure Sockets Layer)是由Netscape公司开发的一套Internet数据安全协议,当前版本为3.0。它已被广泛地用于Web浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传输。SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间,为数据通讯提供安全支持。

网络地址转换:网络地址转换(NAT)是一种将一个IP地址域映射到另一个IP地址域技术,从而为终端主机提供透明路由。NAT包括静态网络地址转换、动态网络地址转换、网络地址及端口转换、动态网络地址及端口转换、端口映射等。NAT常用于私有地址域与公用地址域的转换以解决IP地址匮乏问题。在防火墙上实现NAT后,可以隐藏受保护网络的内部拓扑结构,在一定程度上提高网络的安全性。如果反向NAT提供动态网络地址及端口转换功能,还可以实现负载均衡等功能。

堡垒主机:一种被强化的可以防御进攻的计算机,被暴露于因特网之上,作为进入内部网络的一个检查点,以达到把整个网络的安全问题集中在某个主机上解决,从而省时省力,不用考虑其它主机的安全的目的。

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