防火墻是一種網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品，它設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)（如可信任的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和不可信的公共網(wǎng)）或網(wǎng)絡(luò)安全域之間，通過監(jiān)測、限制、更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流，盡可能地對外部屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息、結(jié)構(gòu)和運行狀況，以此來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全保護。

一、什么是防火墻

防火墻指的是一個由軟件和硬件設(shè)備組合而成、在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的邊界上構(gòu)造的保護屏障。它可通過監(jiān)測、限制、更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流，盡可能地對外部屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息、結(jié)構(gòu)和運行狀況，以此來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全保護。在邏輯上，防火墻是一個分離器，一個限制器，也是一個分析器，有效地監(jiān)控了內(nèi)部網(wǎng)和Internet之間的任何活動，保證了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。防火墻（Firewall），是一種硬件設(shè)備或軟件系統(tǒng)，主要架設(shè)在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)間，為了防止外界惡意程式對內(nèi)部系統(tǒng)的破壞，或者阻止內(nèi)部重要信息向外流出，有雙向監(jiān)督功能。防火墻主要由服務(wù)訪問規(guī)則、驗證工具、包過濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)4個部分組成。

二、防火墻的主要功能

1. 創(chuàng)建一個阻塞點
   防火墻在一個公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)間建立一個檢查點，這種實現(xiàn)要求所有的流量都要通過這個檢查點。一旦這些檢查點清楚地建立，防火墻設(shè)備就可以監(jiān)視，過濾和檢查所有進來和出去的流量。這樣一個檢查點，在網(wǎng)絡(luò)安全行業(yè)中稱之為“阻塞點”。通過強制所有進出流量都通過這些檢查點，網(wǎng)絡(luò)管理員可以集中在較少的地方來實現(xiàn)安全目的。
2. 隔離不同網(wǎng)絡(luò)，防止內(nèi)部信息的外泄
   這是防火墻的最基本功能，它通過隔離內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)來確保內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。使用防火墻就可以隱蔽那些透漏內(nèi)部細節(jié)如Finger，DNS等服務(wù)。防火墻可以同樣阻塞有關(guān)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的DNS信息，這樣一臺主機的域名和IP地址就不會被外界所了解。
3. 強化網(wǎng)絡(luò)安全策略
   通過以防火墻為中心的安全方案配置，能將所有安全軟件(如口令、加密、身份認證、審計等)配置在防火墻上。與將網(wǎng)絡(luò)安全問題分散到各個主機上相比，防火墻的集中安全管理更經(jīng)濟。各種安全措施的有機結(jié)合，更能有效地對網(wǎng)絡(luò)安全性能起到加強作用。
4. 有效地審計和記錄內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)上的活動
   防火墻可以對內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)存取和訪問進行監(jiān)控審計。如果所有的訪問都經(jīng)過防火墻，那么，防火墻就能記錄下這些訪問并進行日志記錄，同時也能提供網(wǎng)絡(luò)使用情況的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。當發(fā)生可疑動作時，防火墻能進行適當?shù)膱缶?#xff0c;并提供網(wǎng)絡(luò)是否受到監(jiān)測和攻擊的詳細信息。這為網(wǎng)絡(luò)管理人員提供非常重要的安全管理信息，可以使管理員清楚防火墻是否能夠抵擋攻擊者的探測和攻擊，并且清楚防火墻的控制是否充足。

三、防火墻的主要類型

按照防火墻實現(xiàn)技術(shù)的不同可以將防火墻為以下幾種主要的類型。

1. 包過濾防火墻
   數(shù)據(jù)包過濾是指在網(wǎng)絡(luò)層對數(shù)據(jù)包進行分析、選擇和過濾。選擇的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的訪問控制表（又叫規(guī)則表），規(guī)則表制定允許哪些類型的數(shù)據(jù)包可以流入或流出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。通過檢查數(shù)據(jù)流中每一個IP數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、所用端口號、協(xié)議狀態(tài)等因素或它們的組合來確定是否允許該數(shù)據(jù)包通過。包過濾防火墻一般可以直接集成在路由器上，在進行路由選擇的同時完成數(shù)據(jù)包的選擇與過濾，也可以由一臺單獨的計算機來完成數(shù)據(jù)包的過濾。
2. 應(yīng)用代理防火墻
   應(yīng)用代理防火墻能夠?qū)⑺锌缭椒阑饓Φ木W(wǎng)絡(luò)通信鏈路分為兩段，使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的客戶不直接與外部的服務(wù)器通信。防火墻內(nèi)外計算機系統(tǒng)間應(yīng)用層的連接由兩個代理服務(wù)器之間的連接來實現(xiàn)。有點是外部計算機的網(wǎng)絡(luò)鏈路只能到達代理服務(wù)器，從而起到隔離防火墻內(nèi)外計算機系統(tǒng)的作用：缺點是執(zhí)行速度慢，操作系統(tǒng)容易遭到攻擊。
3. 狀態(tài)檢測防火墻
   狀態(tài)檢測防火墻又叫動態(tài)包過濾防火墻。狀態(tài)檢測防火墻在網(wǎng)絡(luò)層由一個檢查引擎截獲數(shù)據(jù)包并抽取出與應(yīng)用狀態(tài)有關(guān)的信息。一次作為數(shù)據(jù)來決定該數(shù)據(jù)包是接受還是拒絕。檢查引擎維護一個動態(tài)的狀態(tài)信息表并對后續(xù)的數(shù)據(jù)包進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)任何連接的參數(shù)有意外變化，該連接就被終止。狀態(tài)檢測防火墻克服了包過濾防火墻和應(yīng)用代理防火墻的局限性，能夠根據(jù)協(xié)議、端口及P數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址的具體情況來決定數(shù)據(jù)包是否可以通過。

四、部署方式

防火墻在實際的部署過程中主要有三種模式可供選擇，這三種模式分別是：基于TCP/IP協(xié)議三層的NAT模式、基于TCP/IP協(xié)議三層的路由模式、基于二層協(xié)議的透明模式。

1. NAT模式
   當Juniper防火墻入口接口（“內(nèi)網(wǎng)端口”）處于NAT模式時，防火墻將通往Untrust區(qū)（外網(wǎng)或者公網(wǎng)）的IP數(shù)據(jù)包包頭中的兩個組件進行轉(zhuǎn)換：源IP地址和源端口號。防火墻使用Untrust區(qū)（外網(wǎng)或者公網(wǎng)）接口的IP地址替換始發(fā)端主機的源IP地址；同時使用由防火墻生成的任意端口號替換源端口號。
2. Route-路由模式
   當Juniper防火墻接口配置為路由模式時，防火墻在不同安全區(qū)間（例如：Trust/Utrust/DMZ）轉(zhuǎn)發(fā)信息流時IP數(shù)據(jù)包包頭中的源地址和端口號保持不變（除非明確采用了地址翻譯策略）。與NAT模式下不同，防火墻接口都處于路由模式時，防火墻不會自動實施地址翻譯；與透明模式下不同，當防火墻接口都處于路由模式時，其所有接口都處于不同的子網(wǎng)中。
3. 透明模式
   當Juniper防火墻接口處于“透明”模式時，防火墻將過濾通過的IP數(shù)據(jù)包，但不會修改IP數(shù)據(jù)包包頭中的任何信息。防火墻的作用更像是處于同一VLAN的2層交換機或者橋接器，防火墻對于用戶來說是透明的。

五、局限性

1. 不能防止源于內(nèi)部的攻擊，不提供對內(nèi)部的保護；
2. 不能防病毒；
3. 不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)被惡意使用和攻擊的情況動態(tài)調(diào)整自己的策略；
4. 本身的防攻擊能力不夠，容易成為被攻擊的首要目標。

六、防火墻與IPS的區(qū)別與關(guān)系

防火墻和IPS（入侵防御系統(tǒng)）是兩種不同的網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品，它們在保護網(wǎng)絡(luò)方面有不同的側(cè)重點和功能。

防火墻主要用于控制網(wǎng)絡(luò)訪問，它可以過濾掉不安全的服務(wù)和非法用戶，防止入侵者接近防御設(shè)施，是第一道的防線。防火墻部署在網(wǎng)絡(luò)邊界，可以隔離內(nèi)外網(wǎng)，并對進出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流進行過濾和監(jiān)測。防火墻通?；陬A(yù)設(shè)的安全策略來允許或拒絕數(shù)據(jù)流的進出，可以防御常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊，但對于一些未知或不斷變化的威脅可能效果有限。

而IPS是一種主動的網(wǎng)絡(luò)安全防御系統(tǒng)，它可以在網(wǎng)絡(luò)中實時檢測和防御惡意行為。IPS可以檢測到攻擊者的行為，并在攻擊對系統(tǒng)造成損害之前及時阻止。IPS通過分析網(wǎng)絡(luò)流量和檢測異常行為來發(fā)現(xiàn)攻擊，并可以采取措施來隔離攻擊源、修復(fù)受損系統(tǒng)、記錄攻擊信息等。由于IPS需要實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量，因此對于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)流量可能會對性能產(chǎn)生一定影響。

防火墻和IPS在網(wǎng)絡(luò)安全中各有側(cè)重，但可以相互配合使用。防火墻可以過濾掉大部分的常見威脅，而IPS可以補充防火墻的不足，提供更深入的檢測和防御能力。同時，IPS可以檢測和防御那些已經(jīng)繞過防火墻的攻擊，提高整體的網(wǎng)絡(luò)安全性。

七、防火墻如何提升防護能力

防火墻應(yīng)對不斷變化的網(wǎng)絡(luò)威脅的方法主要包括以下幾個方面：

1. 動態(tài)更新和升級：防火墻可以通過動態(tài)更新和升級來應(yīng)對不斷變化的網(wǎng)絡(luò)威脅。廠商會不斷發(fā)布新的安全漏洞和威脅情報，防火墻可以通過定期更新和升級來修補這些漏洞，并增強對新型威脅的防御能力。
2. 應(yīng)用層防護：隨著網(wǎng)絡(luò)威脅的變化，防火墻需要具備應(yīng)用層防護能力，能夠識別和攔截各種應(yīng)用層的攻擊，如SQL注入、跨站腳本等。
3. 入侵檢測與防御：防火墻集成了入侵檢測與防御功能，能夠?qū)崟r檢測網(wǎng)絡(luò)流量中的異常行為，并采取相應(yīng)的防御措施。通過與安全設(shè)備的聯(lián)動，可以進一步增強對網(wǎng)絡(luò)威脅的應(yīng)對能力。
4. 智能分析：借助大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，防火墻可以進行智能分析，自動識別和分類網(wǎng)絡(luò)流量中的威脅，并提供可視化的威脅報表。這有助于企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全風(fēng)險。
5. 云安全技術(shù)：隨著云計算的普及，云安全也成為防火墻的重要功能之一。防火墻需要具備云安全技術(shù)，能夠防御來自云端的安全威脅，保護企業(yè)數(shù)據(jù)的安全。

防火墻通過動態(tài)更新和升級、應(yīng)用層防護、入侵檢測與防御、智能分析和云安全技術(shù)等手段，可以應(yīng)對不斷變化的網(wǎng)絡(luò)威脅。但需要注意的是，防火墻只是網(wǎng)絡(luò)安全的一部分，企業(yè)還需要結(jié)合其他安全措施，如數(shù)據(jù)加密、身份認證等，來全面提升網(wǎng)絡(luò)安全防護能力。