園區(qū)網(wǎng)防火墻管理與維護(hù)的研究

園區(qū)網(wǎng)防火墻管理與維護(hù)的研究

摘要本文從介紹防火墻的基本概念、分類以及特點(diǎn)入手，探討防火墻維護(hù)與管理的方法、技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞園區(qū)網(wǎng)；防火墻；管理與維護(hù)1引言

網(wǎng)絡(luò)安全是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，當(dāng)人們?cè)谙硎芫W(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的方便與快捷的同時(shí)，也要時(shí)時(shí)面對(duì)網(wǎng)絡(luò)開放帶來(lái)的數(shù)據(jù)安全方面的新挑戰(zhàn)和新危險(xiǎn)。為了保障網(wǎng)絡(luò)安全，當(dāng)園區(qū)網(wǎng)與外部網(wǎng)連接時(shí)，可以在中間加入一個(gè)或多個(gè)中介系統(tǒng)，防止非法入侵者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行攻擊，非法訪問(wèn)，并提供數(shù)據(jù)可靠性、完整性以及保密性等方面的安全和審查控制，這些中間系統(tǒng)就是防火墻（Firewall）技術(shù)。它通過(guò)監(jiān)測(cè)、限制、修改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流，盡可能地對(duì)外屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、信息和運(yùn)行情況、阻止外部網(wǎng)絡(luò)中非法用戶的攻擊、訪問(wèn)以及阻擋病毒的入侵，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。2防火墻的概述及其分類

網(wǎng)絡(luò)安全的重要性越來(lái)越引起網(wǎng)民們的注意，大大小小的單位紛紛為自己的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)“筑墻”、防病毒與防黑客成為確保單位信息系統(tǒng)安全的基本手段。防火墻是目前最重要的一種網(wǎng)絡(luò)防護(hù)設(shè)備，是處于不同網(wǎng)絡(luò)（如可信任的局域內(nèi)部網(wǎng)和不可信的公共網(wǎng)）或網(wǎng)絡(luò)安全域之間的一系列部件的組合。它是不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域之間信息的惟一出入口，能根據(jù)企業(yè)的安全策略控制（允許、拒絕、監(jiān)測(cè)）出入網(wǎng)絡(luò)的信息流，且本身具有較強(qiáng)的抗攻擊能力。它是提供信息安全服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和信息安全的基礎(chǔ)設(shè)施。2.1概述

在邏輯上，防火墻其實(shí)是一個(gè)分析器，是一個(gè)分離器，同時(shí)也是一個(gè)限制器，它有效地監(jiān)控了內(nèi)部網(wǎng)間或Internet之間的任何活動(dòng)，保證了局域網(wǎng)內(nèi)部的安全。

1）什么是防火墻

古時(shí)候，人們常在寓所之間砌起一道磚墻，一旦火災(zāi)發(fā)生，它能夠防止火勢(shì)蔓延到別的寓所?，F(xiàn)在，如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接到了Internet上面，它的用戶就可以訪問(wèn)外部世界并與之通信。但同時(shí)，外部世界也同樣可以訪問(wèn)該網(wǎng)絡(luò)并與之交互。為安全起見，可以在該網(wǎng)絡(luò)和Internet之間插入一個(gè)中介系統(tǒng)，豎起一道安全屏障。這道屏障的作用是阻斷來(lái)自外部通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)本網(wǎng)絡(luò)的威脅和入侵，提供扼守本網(wǎng)絡(luò)的安全和審計(jì)的關(guān)卡，它的作用與古時(shí)候的防火磚墻有類似之處，因此就把這個(gè)屏障叫做“防火墻”。

防火墻可以是硬件型的，所有數(shù)據(jù)都首先通過(guò)硬件芯片監(jiān)測(cè)；也可以是軟件型的，軟件在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行并監(jiān)控。其實(shí)硬件型也就是芯片里固化了UNIX系統(tǒng)軟件，只是它不占用計(jì)算機(jī)CPU的處理時(shí)間，但價(jià)格非常高，對(duì)于個(gè)人用戶來(lái)說(shuō)軟件型更加方便實(shí)在。

2）防火墻的功能

防火墻只是一個(gè)保護(hù)裝置，它是一個(gè)或一組網(wǎng)絡(luò)設(shè)備裝置。它的目的就是保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)安全。它的主要任務(wù)是允許特別的連接通過(guò)，也可以阻止其它不允許的連接。其主體功能可以歸納為如下幾點(diǎn)：

·根據(jù)應(yīng)用程序訪問(wèn)規(guī)則可對(duì)應(yīng)用程序聯(lián)網(wǎng)動(dòng)作進(jìn)行過(guò)濾；

·對(duì)應(yīng)用程序訪問(wèn)規(guī)則具有學(xué)習(xí)功能；

·可實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)；

·具有日志，以記錄網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)動(dòng)作的詳細(xì)信息；

·被攔阻時(shí)能通過(guò)聲音或閃爍圖標(biāo)給用戶報(bào)警提示。

3）防火墻的使用

由于防火墻的目的是保護(hù)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)不受來(lái)自另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的攻擊。因此，防火墻通常使用在一個(gè)被認(rèn)為是安全和可信的園區(qū)網(wǎng)與一個(gè)被認(rèn)為是不安全與不可信的網(wǎng)絡(luò)之間，阻止別人通過(guò)不安全與不可信的網(wǎng)絡(luò)對(duì)本網(wǎng)絡(luò)的攻擊，破壞網(wǎng)絡(luò)安全，限制非法用戶訪問(wèn)本網(wǎng)絡(luò)，最大限度地減少損失。2.2防火墻的分類

市場(chǎng)上的硬件防火墻產(chǎn)品非常之多，分類的標(biāo)準(zhǔn)比較雜，從技術(shù)上通常將其分為“包過(guò)濾型”、“代理型”和“監(jiān)測(cè)型”等類型。

1）包過(guò)濾型

包過(guò)濾型產(chǎn)品是防火墻的初級(jí)產(chǎn)品，其技術(shù)依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)中的分包傳輸技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)都是以“包”為單位進(jìn)行傳輸?shù)?，?shù)據(jù)被分割成為一定大小的數(shù)據(jù)包，每一個(gè)數(shù)據(jù)包中都會(huì)包含一些特定信息，如數(shù)據(jù)的源地址、目標(biāo)地址、TCP/UDP(傳輸控制協(xié)議/用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)源端口和目標(biāo)端口等。防火墻通過(guò)讀取數(shù)據(jù)包中的地址信息來(lái)判斷這些“包”是否來(lái)自可信任的安全站點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)來(lái)自危險(xiǎn)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，防火墻便會(huì)將這些數(shù)據(jù)拒之門外。

2）代理型

代理型防火墻也可以被稱為代理服務(wù)器，它的安全性要高于包過(guò)濾型產(chǎn)品，并已經(jīng)開始向應(yīng)用層發(fā)展。代理服務(wù)器位于客戶機(jī)與服務(wù)器之間，完全阻擋了二者間的數(shù)據(jù)交流。從客戶機(jī)來(lái)看，代理服務(wù)器相當(dāng)于一臺(tái)真正的服務(wù)器；而從服務(wù)器來(lái)看，代理服務(wù)器又是一臺(tái)真正的客戶機(jī)。當(dāng)客戶機(jī)需要使用服務(wù)器上的數(shù)據(jù)時(shí)，首先將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)給代理服務(wù)器，代理服務(wù)器再根據(jù)這一請(qǐng)求向服務(wù)器索取數(shù)據(jù)，然后由代理服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳輸給客戶機(jī)。由于外部系統(tǒng)與內(nèi)部服務(wù)器之間沒(méi)有直接的數(shù)據(jù)通道，外部的惡意侵害也就很難傷害到企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3）監(jiān)測(cè)型

監(jiān)測(cè)型防火墻是新一代的產(chǎn)品，這一技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)超越了最初的防火墻定義。監(jiān)測(cè)型防火墻能夠?qū)Ω鲗拥臄?shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)的、實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，在對(duì)這些數(shù)據(jù)加以分析的基礎(chǔ)上，監(jiān)測(cè)型防火墻能夠有效地判斷出各層中的非法侵入。同時(shí)，這種監(jiān)測(cè)型防火墻產(chǎn)品一般還帶有分布式探測(cè)器，這些探測(cè)器安置在各種應(yīng)用服務(wù)器和其他網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之中，不僅能夠檢測(cè)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，同時(shí)對(duì)來(lái)自內(nèi)部的惡意破壞也有極強(qiáng)的防范作用。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，在針對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的攻擊中，有相當(dāng)比例的攻擊來(lái)自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。因此，監(jiān)測(cè)型防火墻不僅超越了傳統(tǒng)防火墻的定義，而且在安全性上也超越了前兩代產(chǎn)品。3防火墻的作用、特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)

防火墻通常使用在一個(gè)可信任的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和不可信任的外部網(wǎng)絡(luò)之間，阻斷來(lái)自外部通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)局域網(wǎng)的威脅和入侵，確保局域網(wǎng)的安全。與其它網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品相比，有著其自身的專用特色，但其本身也有著某些不可避免的局限。下面對(duì)其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的作用、應(yīng)用特點(diǎn)和其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。3.1防火墻的作用

防火墻可以監(jiān)控進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的通信量，僅讓安全、核準(zhǔn)了的信息進(jìn)入，同時(shí)又抵制對(duì)園區(qū)網(wǎng)構(gòu)成威脅的數(shù)據(jù)。隨著安全性問(wèn)題上的失誤和缺陷越來(lái)越普遍，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的入侵不僅來(lái)自高超的攻擊手段，也有可能來(lái)自配置上的低級(jí)錯(cuò)誤或不合適的口令選擇。因此，防火墻的作用是防止不希望的、未授權(quán)的通信進(jìn)出被保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)，迫使單位強(qiáng)化自己的安全策略。一般的防火墻都可以達(dá)到如下目的：一是可以限制他人進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，過(guò)濾掉不安全服務(wù)和非法用戶；二是防止入侵者接近防御設(shè)施；三是限定用戶訪問(wèn)特殊站點(diǎn)；四是為監(jiān)視Internet安全提供方便。3.2防火墻的特點(diǎn)

我們?cè)谑褂梅阑饓Φ耐瑫r(shí)，對(duì)性能、技術(shù)指標(biāo)和用戶需求進(jìn)行分析。包過(guò)濾防火墻技術(shù)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單實(shí)用，實(shí)現(xiàn)成本較低，在應(yīng)用環(huán)境比較簡(jiǎn)單的情況下，能夠以較小的代價(jià)在一定程度上保證系統(tǒng)的安全。包過(guò)濾技術(shù)是一種基于網(wǎng)絡(luò)層的安全技術(shù)，只能根據(jù)數(shù)據(jù)包的來(lái)源、目標(biāo)和端口等網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行判斷，無(wú)法識(shí)別基于應(yīng)用層的惡意侵入，如惡意的Java小程序以及電子郵件中附帶的病毒；代理型防火墻的特點(diǎn)是安全性較高，可以針對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行偵測(cè)和掃描，對(duì)付基于應(yīng)用層的侵入和病毒都十分有效。當(dāng)然代理服務(wù)器必須針對(duì)客戶機(jī)可能產(chǎn)生的所有應(yīng)用類型逐一進(jìn)行設(shè)置，大大增加了系統(tǒng)管理的復(fù)雜性；雖然監(jiān)測(cè)型防火墻安全性上已超越了包過(guò)濾型和代理服務(wù)器型防火墻，但由于監(jiān)測(cè)型防火墻技術(shù)的實(shí)現(xiàn)成本較高，也不易管理，所以目前在實(shí)用中的防火墻產(chǎn)品仍然以第二代代理型產(chǎn)品為主，但在某些方面也已經(jīng)開始使用監(jiān)測(cè)型防火墻。

防火墻一般具有如下顯著特點(diǎn)：

·廣泛的服務(wù)支持通過(guò)動(dòng)態(tài)的、應(yīng)用層的過(guò)濾能力和認(rèn)證相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)WWW瀏覽器、HTTP服務(wù)器、FTP等；

·對(duì)私有數(shù)據(jù)的加密支持保證通過(guò)Internet進(jìn)行虛擬私人網(wǎng)絡(luò)和商業(yè)活動(dòng)不受損壞；

·客戶端只允許用戶訪問(wèn)指定的網(wǎng)絡(luò)或選擇服務(wù)企業(yè)本地網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)與分支機(jī)構(gòu)、商業(yè)伙伴和移動(dòng)用戶等安全通信的信息；

·反欺騙欺騙是從外部獲取網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)權(quán)的常用手段，它使數(shù)據(jù)包類似于來(lái)自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。防火墻能監(jiān)視這樣的數(shù)據(jù)包并能丟棄；

·C/S模式和跨平臺(tái)支持能使運(yùn)行在一個(gè)平臺(tái)的管理模塊控制運(yùn)行在另一個(gè)平臺(tái)的監(jiān)視模塊。3.3防火墻的優(yōu)勢(shì)和存在的不足

防火墻在確保網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行上發(fā)揮著重要的作用。但任何事物都不是完美無(wú)缺的，對(duì)待任何事物必須一分為二，防火墻也不例外。在充分利用防火墻優(yōu)點(diǎn)為我們服務(wù)的同時(shí)，也不得不面對(duì)其自身弱點(diǎn)給我們帶來(lái)的不便。

1）防火墻的優(yōu)勢(shì)

（1）防火墻能夠強(qiáng)化安全策略。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上每天都有上百萬(wàn)人在收集信息、交換信息，不可避免地會(huì)出現(xiàn)個(gè)別品德不良或違反規(guī)則的人。防火墻就是為了防止不良現(xiàn)象發(fā)生的“交通警察”，它執(zhí)行站點(diǎn)的安全策略，僅僅允許“認(rèn)可的”和符合規(guī)則的請(qǐng)求通過(guò)。

（2）防火墻能有效地記錄網(wǎng)絡(luò)上的活動(dòng)。因?yàn)樗羞M(jìn)出信息都必須通過(guò)防火墻，所以防火墻非常適合用于收集關(guān)于系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)使用和誤用的信息。作為訪問(wèn)的唯一點(diǎn)，防火墻能在被保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行記錄。

（3）防火墻限制暴露用戶點(diǎn)。防火墻能夠用來(lái)隔開網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)網(wǎng)段，這樣就能夠防止影響一個(gè)網(wǎng)段的信息通過(guò)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播。

（4）防火墻是一個(gè)安全策略的檢查站。所有進(jìn)出的信息都必須通過(guò)防火墻，防火墻便成為安全問(wèn)題的檢查點(diǎn)，使可疑的訪問(wèn)被拒絕于門外。

2）防火墻存在的不足

（1）不能防范惡意的知情者。防火墻可以禁止系統(tǒng)用戶經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)送專有的信息，但用戶可以將數(shù)據(jù)復(fù)制到磁盤、磁帶上，放在公文包中帶出去。如果入侵者已經(jīng)在防火墻內(nèi)部，防火墻是無(wú)能為力的。內(nèi)部用戶可以偷竊數(shù)據(jù)，破壞硬件和軟件，并且巧妙地修改程序而不接近防火墻。對(duì)于來(lái)自知情者的威脅，只能要求加強(qiáng)內(nèi)部管理。

（2）不能防范不通過(guò)它的連接。防火墻能夠有效地防止通過(guò)它傳輸?shù)男畔?，然而它卻不能防止不通過(guò)它而傳輸?shù)男畔?。例如，如果站點(diǎn)允許對(duì)防火墻后面的內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行撥號(hào)訪問(wèn)，那么防火墻絕對(duì)沒(méi)有辦法阻止入侵者進(jìn)行撥號(hào)入侵。

（3）不能防備全部的威脅。防火墻被用來(lái)防備已知的威脅，如果是一個(gè)很好的防火墻設(shè)計(jì)方案，就可以防備新的威脅，但沒(méi)有一臺(tái)防火墻能自動(dòng)防御所有新的威脅。4防火墻的管理與維護(hù)

如果已經(jīng)設(shè)計(jì)好了一個(gè)防火墻，使它滿足了你的機(jī)構(gòu)的需要，接下來(lái)的工作就是防火墻的管理與維護(hù)了。在防火墻設(shè)計(jì)建造完成以后，使它正常運(yùn)轉(zhuǎn)還要做大量的工作。值得注意的是，這里許多維護(hù)工作是自動(dòng)進(jìn)行的。管理與維護(hù)工作主要有4個(gè)方面，它們分別是：建立防火墻的安全策略、日常管理、監(jiān)控系統(tǒng)、保持最新狀態(tài)。4.1建立防火墻的安全策略

要不要制定安全上的策略規(guī)定是一個(gè)有爭(zhēng)議的問(wèn)題。有些人認(rèn)為制定一套安全策略是相當(dāng)必須的，因?yàn)樗梢哉f(shuō)是一個(gè)組織的安全策略輪廓，尤其在網(wǎng)絡(luò)上以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理員對(duì)于安全上的顧慮并沒(méi)有明確的策略時(shí)。

安全策略也可以稱為訪問(wèn)上的控制策略。它包含了訪問(wèn)上的控制以及組織內(nèi)其他資源使用的種種規(guī)定。訪問(wèn)控制包含了哪些資源可以被訪問(wèn)，如讀取、刪除、下載等行為的規(guī)范，以及哪些人擁有這些權(quán)力等信息。

1）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問(wèn)策略

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問(wèn)策略是一種高層次的、具體到事件的策略，主要用于定義在網(wǎng)絡(luò)中允許的或禁止的網(wǎng)