什么是下一代防火墙（NGFW）？超越传统的网络防护！

你好，这里是网络技术联盟站。

在信息时代的今天，网络威胁呈指数级增长，攻击者采用更加隐秘、复杂的手段进行攻击。传统防火墙的局限性在于，它主要关注端口、协议和IP地址的过滤，无法深入到应用层进行检查。这种情况下，针对应用层的高级威胁，传统防火墙显得力不从心。

随着各种Web应用程序的涌现，应用程序、端口和协议之间的关系变得越来越复杂，网络安全形势也变得更为严峻。对于企业而言，仅仅依靠传统防火墙已经不能满足对于新型网络威胁的应对需求。因此，业界开始寻求一种更为先进的网络安全解决方案。

在这一背景下，Next-Generation Firewall（下一代防火墙，NGFW）迅速崭露头角，成为网络安全演进的一大里程碑。NGFW不仅仅是传统防火墙的升级版，更是对网络安全进行全方位、深入细致的保护。

本文瑞哥将带大家详细的了解下一代防火墙，文章干货比较多，建议先收藏！

防火墙技术的演进

防火墙技术的演进经历了不同阶段，从包过滤防火墙到状态检测防火墙，再到集成多种安全功能的UTM（统一威胁管理）设备，最终发展到具备应用识别能力的NGFW（下一代防火墙）。

包过滤防火墙： 早期的防火墙主要是包过滤防火墙，它基于网络包的源地址、目标地址、端口等信息来判断是否允许通过。这种防火墙主要用于实现基本的网络隔离和访问控制。
状态检测防火墙（传统防火墙）： 随着网络的发展，传统防火墙引入了状态检测的概念，通过维护连接的状态信息，实现了对TCP/UDP连接的跟踪和控制。这使得防火墙能够更好地理解网络流量的上下文，提高了安全性和性能。
UTM设备： 随着安全需求的增加，出现了UTM设备，将传统防火墙、内容安全（防病毒、IPS和URL过滤等）以及VPN等多种功能集成到一起。UTM设备的目标是通过一站式解决方案简化安全管理，尤其适用于小中型企业。然而，由于每个功能模块独立运行，检测效率有限，尤其在处理多个模块时性能会受到影响。
NGFW（下一代防火墙）： 随着网络应用的复杂化，NGFW引入了应用识别技术，可以深入检测网络流量的应用层信息，区分不同应用程序，即使它们使用相同的协议和端口。NGFW还深度集成了IPS、病毒防护等多种安全功能，实现了并行处理，提高了性能。NGFW的出现强调了对应用层的深度检测和精细控制，使得防火墙能够更智能地适应复杂的网络环境，应对不断演变的安全威胁。

NGFW的诞生得益于对网络流量更深层次分析的需求。它引入了应用程序识别和控制的概念，可以深入到OSI模型的应用层（第7层），了解并管理特定应用程序的流量。这使得NGFW能够更全面地识别和阻止恶意行为，而不仅仅是基于传统的端口和协议的过滤。

那么什么是下一代防火墙呢？

下一代防火墙概念

下一代防火墙（NGFW）是传统状态防火墙和统一威胁管理（UTM）设备的下一代产品。它不仅包含传统防火墙的全部功能（基础包过滤、状态检测、NAT、VPN等）还集成了应用和用户的识别和控制、入侵防御（IPS）等更高级的安全能力。

下一代防火墙概念于2007年由Gartner提出，并在2009年正式发布了《Defining the Next-Generation Firewall》。

关于NGFW的定义，Gartner强调了以下几个关键方面：

传统的防火墙功能： NGFW作为传统防火墙的替代产品，必须前向兼容传统防火墙的基本功能，包括包过滤、协议状态检测、NAT（网络地址转换）、VPN等。这意味着NGFW仍然需要提供传统防火墙的基本网络安全功能。
应用识别与应用控制技术： NGFW具备应用感知能力，能够对网络流量进行深度检测，实现对不同应用的识别和控制。与传统防火墙只关注网络层面的信息不同，NGFW可以清楚地识别和管理网络中的具体应用，从而实施更精细化的安全策略和层次化的带宽管理手段。
IPS与防火墙深度集成： NGFW需要支持入侵预防系统（IPS）功能，并实现与防火墙功能的深度集成，以实现更高效的安全防护。这不仅仅是IPS和防火墙之间的简单联动，而是深度融合，使得NGFW在检测到恶意流量时能够自动更新并下发安全策略，减少管理员的干预。
利用防火墙以外的信息，增强管控能力： NGFW可以利用来自防火墙以外的其他IT系统提供的信息，如用户认证系统、位置信息、漏洞和网络资源信息等，以增强对网络的管控能力。通过集成这些额外的信息，NGFW可以更智能地适应复杂的网络环境，提高安全策略的灵活性。

下一代防火墙如何防范恶意软件

下一代防火墙（NGFW）通过一系列先进的技术和功能来防范恶意软件：

深度数据包检测（DPI）： NGFW使用深度数据包检测技术，能够深入分析网络流量中的数据包内容。这不仅包括基本的源和目标信息，还包括应用层数据。通过深度分析，NGFW能够识别潜在的恶意软件，即使是那些试图隐藏在加密流量中的威胁。
应用程序感知与控制： NGFW能够识别和控制网络流量中的各种应用程序，包括恶意应用程序。通过精细的应用程序控制，NGFW可以防止未经授权的应用程序访问网络，降低了潜在的恶意软件传播途径。
入侵防御系统（IPS）： NGFW集成了入侵防御系统，通过实时监测和分析网络流量，可以及时检测和阻止恶意活动。IPS使用已知的恶意软件签名和行为模式来辨识潜在的威胁。
沙箱分析： NGFW通过将潜在的恶意文件发送到沙箱环境中进行模拟执行，检测文件的行为，以确定是否存在威胁。这种沙箱分析技术可以有效识别零日漏洞和未知的恶意软件。
文件和内容过滤： NGFW可以对文件和内容进行过滤，防止恶意文件的下载或上传到网络。这包括对邮件附件、下载文件和上传文件的检查，以防范各种威胁。
用户身份识别与控制： NGFW能够识别具体的用户身份，实施基于用户身份的访问控制策略。这有助于防范未经授权的用户或恶意内部威胁。
实时威胁情报： NGFW可以集成实时的威胁情报，从各种安全信息源获取最新的威胁信息。这使得NGFW能够及时适应新兴的威胁并采取相应的防御措施。

什么是 NGFW 跨层检查流量

NGFW通过跨越 OSI 模型的多个层次（第 2-7 层）来检查网络流量，这也被称为跨层检查流量。传统防火墙主要在 OSI 模型的第四层（传输层）进行操作，通过检查源和目标端口以及协议类型来控制网络流量。然而，NGFW提供了更高级的功能，其中之一就是在应用层（第七层）进行深度数据包检测和应用程序感知。

NGFW 不仅仅关注传统防火墙在网络协议层面的信息，而是深入到 OSI 模型的更高层次，特别是应用层。这种多层次检查使得 NGFW 能够更全面、精细地分析网络流量。

NGFW 可以检查应用层流量，即 OSI 模型的第 7 层。这使得 NGFW 能够了解和识别特定应用程序的流量，而不仅仅是基于端口号的协议识别。通过检查应用层数据包，NGFW能够更准确地控制访问和应对潜在的威胁。

NGFW 的应用程序感知功能允许它创建应用白名单，确保只有经过授权的应用程序可以通过防火墙。这样的策略可以减少攻击媒介，阻止未经授权的应用程序访问网络。

NGFW 使用深度数据包检测技术，不仅检查数据包的基本信息，还分析其内容，以便发现潜在的恶意内容。这有助于防范攻击者试图通过网络传输恶意代码的行为。

通过这些跨层检查流量的功能，NGFW能够更全面地了解和保护网络，提高网络安全性，并防范各种威胁。

下一代防火墙特点

深度数据包检测 (DPI)

NGFW通过深度数据包检测，不仅能够检查数据包标头，还能定位、识别、分类、重新路由或阻止具有特定数据或负载的数据包。这种功能使得NGFW能够应对传统威胁无法做到的高级恶意软件威胁，提高网络安全的水平。

入侵防御系统 (IPS) 集成

NGFW与入侵防御系统（IPS）深度集成，可以根据可疑活动的检测做出战略反应来阻止攻击，而无需管理员干预。这种智能的主动防御机制增强了对安全的主动性和响应速度。

应用识别与管理

NGFW具备清晰地了解七层业务的能力，通过应用感知实施精细化的安全管理。这使得NGFW能够更好地保障网络安全，识别并管理各种网络应用。

加密流量检查

除了DPI之外，NGFW还支持诸如TLS/SSL/SSH检查等与加密流量相关的功能，以确保即便是加密流量也能够受到充分检查，增强网络安全性。

下一代防火墙进阶功能

下一代防火墙（NGFW）不仅包括先进的安全特性，还具备多项进阶功能，以提供更全面、智能和高效的网络安全保护。以下是NGFW的进阶功能：

动态路由

NGFW支持动态路由，使其能够根据网络状况动态调整路由表，提高网络的灵活性和适应性。这有助于更有效地应对不断变化的网络拓扑和流量模式。

强大的中央管理

NGFW提供强大的中央管理功能，使得管理员能够集中监控和配置多个防火墙设备。这种集中管理的模式提高了管理效率和一致性。

第三方供应商集成

NGFW支持与第三方供应商的集成，通过整合外部安全服务或解决方案，提供更全面的安全保护。这种集成性使得NGFW成为整个安全生态系统的一部分。

明确定义的 API

NGFW提供明确定义的API（应用程序接口），允许其他系统或应用程序与防火墙进行集成。这种开放性的API使得NGFW更具可扩展性，能够适应不同的网络环境和需求。

内联深度包检测

NGFW通过内联深度包检测，实现对网络流量的实时分析，以检测和防范潜在的威胁。这种深度的检测机制使得NGFW更为强大和敏感。

网站过滤

NGFW能够进行网站过滤，允许管理员控制用户对互联网上特定网站或网站类别的访问。这有助于提高网络的安全性和生产力。

带宽管理

NGFW提供带宽管理功能，允许管理员对网络流量进行优化和控制。通过限制或优先处理特定类型的流量，NGFW能够提高网络性能和用户体验。

防病毒检查

NGFW集成了防病毒检查功能，能够识别并阻止携带恶意软件的文件和流量。这有助于防范恶意软件攻击，提高网络的整体安全性。

身份管理集成

NGFW能够集成身份管理系统，通过用户身份进行访问控制。这种身份感知的访问控制机制提高了对网络资源的安全管理。

高级恶意软件检测（沙箱安全）

NGFW通过使用沙箱技术，对未知的恶意软件进行隔离和检测。这使得NGFW能够识别并防范新型和高级的威胁。

情报提要利用

NGFW利用安全情报提要，即时获取有关最新威胁和攻击的信息，以加强对网络威胁的防范能力。

应用程序和用户控制

NGFW具备应用程序和用户控制的能力，使管理员能够根据应用程序或用户对网络流量进行更细致的管理和控制。

这些进阶功能使得NGFW不仅在防范威胁方面更为强大，同时提供了更多的管理、集成和可视性功能，以满足复杂网络环境中不同组织的需求。

下一代防火墙优势

高级安全

NGFW结合了DPI、IPS、应用可视性等多种先进的安全技术，使其能够识别和防范未知的网络攻击，从而保护和维护网络安全。在快速变化的威胁环境中，NGFW提供了更高级别的安全防护。

更高效率

通过集中监控和管理，NGFW提供了更好的可见性，实现了高效管理。它能够识别不必要的、带宽密集型的应用程序，并相应减少额外带宽的需求，提高网络运行的效率。

成本效益

NGFW不仅仅是一种设备，它的多功能特性有助于降低总体拥有成本（TCO）。由于NGFW的功能远远超过传统防火墙，它可以替代多个设备，从而提供更为经济高效的解决方案。这也使得企业能够以更低的成本提供增强的客户服务。

下一代防火墙国际厂商

Cisco Firepower

Cisco Firepower： Cisco Firepower是思科（Cisco）推出的下一代防火墙解决方案，集成了防火墙、IPS、VPN和高级威胁防御（ATP）功能。它采用深度数据包检测（DPI）和先进的分析来识别和阻止威胁，同时提供对网络流量的细粒度控制。

Juniper Networks

Juniper Networks： Juniper提供了一系列下一代防火墙产品，如SRX系列，它结合了防火墙、IPS、VPN和应用程序识别功能。Juniper的防火墙解决方案注重性能和规模，适用于大型企业和服务提供商。

Forcepoint

Forcepoint： Forcepoint是一家专注于网络安全的公司，其下一代防火墙解决方案结合了云安全、数据安全和网站安全。它采用人工智能和行为分析来检测和防御高级威胁，同时提供对用户和数据的全面保护。

Fortinet

Fortinet： Fortinet的FortiGate系列是一种综合的下一代防火墙解决方案，包括防火墙、IPS、VPN、应用程序控制和高级威胁检测。FortiGate通过其自主研发的安全处理器技术提供高性能和低延迟的安全性能。

Palo Alto Networks

Palo Alto Networks： Palo Alto Networks的Next-Generation Firewall（NGFW）是一种领先的下一代防火墙解决方案。它以应用程序为中心，通过深度数据包检测、用户和内容识别来提供细粒度的控制和高级威胁防御。

Check Point

Check Point： Check Point提供了一系列下一代防火墙产品，如Check Point Security Gateway。它融合了防火墙、IPS、VPN和应用程序控制，以提供全面的网络安全保护。Check Point注重对威胁的实时响应和自动化防御。

Sophos

Sophos： Sophos的XG Firewall是一种集成了防火墙、IPS、VPN、应用程序控制和蜜罐技术的下一代防火墙。它注重简化管理，提供了直观的用户界面和全面的安全性能。

💡💡💡 这里给大家出道题：你知道国内有哪些知名的下一代防火墙厂商吗？其型号有哪些？欢迎大家在下方评论区进行讨论！

NGFW vs 传统防火墙

NGFW与传统防火墙的区别与优势

传统防火墙和下一代防火墙（NGFW）在设计和功能上存在显著差异，NGFW以其先进的安全功能和适应性为企业网络提供更全面、高级的保护。

数据包检查和反恶意软件方法

传统防火墙主要采用状态检查、数据包过滤和VPN等方法来保护网络。
NGFW采用深度数据包检测（DPI）技术，结合入侵防御系统（IPS）和应用程序智能，实现对网络数据包更深层次的分析和防护。

应用感知和高级方法

NGFW具备应用感知的能力，能够识别和控制特定应用程序的流量。它使用先进的方法，如基于签名的IPS引擎，以确定网络源的安全性。
传统防火墙相对较为基础，无法进行应用层面的深度分析和控制。

更新路径和未来安全性

NGFW提供升级路径，可以包含未来的安全威胁和信息源。这意味着NGFW能够不断演进，适应不断变化的网络威胁。
传统防火墙通常缺乏这样的升级路径，导致其在面对新型威胁时较为脆弱。

集成性和全栈解决方案

NGFW在单一平台上集成了多种安全技术，如Web过滤、入侵防御和应用程序控制，形成全栈解决方案。
传统防火墙可能需要多个独立的设备来实现相似的功能，导致管理和成本的增加。

成本效益和性能

NGFW通常更具成本效益，因为它在单一平台上整合了多种安全解决方案，替代了多个独立的设备。此外，NGFW设计更加先进，能够在不降低网络性能的情况下提供更高级的安全性。

NGFW和WAF可以一起使用吗

NGFW（下一代防火墙）和WAF（Web应用程序防火墙）可以一起使用，而且在实际网络安全实践中，它们通常被结合使用以提供更全面的保护。两者的功能和关注点略有不同，但协同工作可以增强网络的安全性。

NGFW的主要职责

网络层面的防护： NGFW主要关注网络层面的威胁，通过深度数据包检测（DPI）、入侵防御系统（IPS）、VPN支持等技术来检测和阻止各种网络攻击。
流量过滤和访问控制： NGFW可以对网络流量进行细粒度的过滤和访问控制，确保合法的流量得到允许，同时拦截恶意流量。
全面的网络安全策略： NGFW集成多种安全功能，如防火墙、IPS、VPN等，提供全面的网络安全策略，适用于各种威胁和攻击。

WAF的主要职责

应用层面的防护： WAF专注于应用层面的威胁，主要保护Web应用程序免受常见的应用层攻击，如SQL注入、跨站脚本（XSS）、拒绝服务攻击等。
Web应用程序的安全性： WAF通过检测和阻止与Web应用程序相关的安全威胁，保护敏感数据、防止未经授权的访问和保障应用程序的完整性。
虚拟补丁和自动策略学习： WAF能够提供虚拟补丁，即时响应检测到的威胁。它还可以学习应用程序的正常行为，帮助识别异常活动。

优势和综合保护

全方位安全保护： 结合NGFW和WAF提供了全方位的安全保护，同时覆盖网络和应用层面的威胁。
特定于应用程序的保护： WAF针对Web应用程序的特定威胁提供更为精准的保护，而NGFW则提供更广泛的网络层面保护。
应对不同类型的威胁： NGFW适用于网络层面的威胁，如恶意流量和网络攻击，而WAF专注于应用层面的攻击，如注入攻击和XSS。
综合安全智能： NGFW和WAF的结合可以提供更综合的安全智能，通过学习和适应不断变化的威胁环境。

在实际应用中，综合使用NGFW和WAF是一种有效的安全策略，以确保企业网络在网络和应用层面都得到充分的保护。

下一代防火墙的部署方法

下一代防火墙的部署方法主要取决于企业的网络架构和安全需求。

边界保护

将 NGFW 部署在企业网络与互联网之间，作为边界防御设备。这样可以有效地过滤外部恶意流量，保护内部网络资源不受攻击。NGFW在这个位置可以检测和阻止恶意入侵、攻击和未经授权的访问。

内部分段防护

在企业网络内的关键位置部署 NGFW，对内部子网进行划分和保护。这有助于防止潜在的内部威胁，确保网络内部的隔离，并实现更精细化的访问控制，阻止横向移动的攻击。

数据中心保护

在数据中心的入口处部署 NGFW，保护关键业务系统和数据存储设备免受攻击。NGFW可以监测和阻止针对数据中心的各种网络威胁，确保数据的安全性和完整性。

虚拟化环境保护

针对虚拟化数据中心和云计算环境，部署适用于虚拟平台的 NGFW。这确保虚拟机及其资源得到有效保护，同时适应动态变化的虚拟化环境。

分支机构保护

在分支机构或远程办公场所部署 NGFW，确保员工远程访问企业网络时的安全性。这种部署方式可以阻止分支机构内的攻击，并提供远程用户的安全接入。

混合部署

结合物理设备和虚拟设备，将 NGFW 部署在多个层次和位置，实现对整个网络安全的全面保护。这种混合部署可以适应不同网络部署和业务需求，提供多层次的安全保护。

下一代防火墙的管理和维护

部署了下一代防火墙后，有效的管理和维护是确保其发挥最大效能的关键。

策略管理

有效的策略管理是下一代防火墙管理的重要组成部分。这包括定期审查和更新防火墙的访问控制策略，以确保它们与组织的安全需求和业务需求保持一致。

性能监控

定期监控防火墙的性能，包括处理速度、内存使用情况、网络吞吐量等，可以帮助及时发现和解决性能问题，确保防火墙的稳定运行。

日志审计

防火墙的日志包含了大量的网络活动信息，是发现和调查安全事件的重要资源。定期审计防火墙的日志，可以帮助发现潜在的安全威胁和异常行为。

威胁情报更新

下一代防火墙通常会集成威胁情报服务，提供实时的威胁信息。定期更新威胁情报，可以帮助防火墙及时识别和阻止新的安全威胁。

硬件和软件更新

定期更新防火墙的硬件和软件，可以确保防火墙具备最新的安全功能，同时也可以修复已知的安全漏洞。

下一代防火墙的选择和采购

选择和采购下一代防火墙时，需要考虑以下几个关键因素：

安全需求

首先，需要明确组织的安全需求。这包括需要保护的资产、面临的威胁、以及安全目标等。这些需求将决定防火墙需要具备哪些功能。

性能需求

防火墙的性能需求主要取决于网络的规模和流量。例如，大型企业或高流量网络可能需要高性能的防火墙，而小型企业或低流量网络则可以选择性能较低的防火墙。

预算

预算是选择防火墙的另一个重要因素。在满足安全需求和性能需求的前提下，应选择价格合理的防火墙。

厂商支持

厂商的技术支持和服务质量也是一个重要的考虑因素。良好的厂商支持可以在遇到问题时提供及时的帮助，降低防火墙的运维成本。

产品评价

最后，可以参考行业评价和用户评价，了解防火墙的性能、稳定性、易用性等方面的表现。

下一代防火墙发展方向

下一代防火墙（NGFW）的技术发展方向确实集中在多个关键领域，以适应不断演变的网络威胁和复杂的网络环境。这些关键领域包括：

更强大的威胁检测和防护功能

持续提高对各种攻击手段的识别和防护能力，包括恶意软件、僵尸网络、漏洞利用等。

深度学习与AI集成

利用人工智能和深度学习技术，提高对潜在威胁的预测和识别，使防火墙更具智能化和自适应性。

零信任网络安全模型

推广应用零信任网络安全模型，加强访问控制和身份验证，实现更严格、精细化的安全策略。

安全服务链(Security-As-A-Service)模式

基于云计算和软件定义网络，将防火墙逐渐发展为云端的安全服务，实现对企业网络安全的无缝整合。

容器及微服务安全

提供更全面的安全解决方案，以保护容器化部署和微服务架构中的应用环境。

自动化与集成

强调自动化，从威胁检测到响应流程的自动化，同时优化与其他网络安全产品和管理系统的集成能力。

隐私保护与合规性

强调对用户隐私的保护，确保符合日益严格的数据隐私法规，同时保障企业网络的合规性。

这些发展方向反映了NGFW在不断追求创新，以提供更全面、高效、智能的网络安全解决方案，以适应当前和未来的网络威胁和技术趋势。

总结

在这篇文章中，我们详细介绍了下一代防火墙（Next-Generation Firewall，简称NGFW）的概念、核心特性、技术发展、核心功能、部署方法、管理和维护、选择和采购、未来发展趋势等方面的内容。

我们了解到，下一代防火墙是在传统防火墙基础上发展而来的一种新型网络安全设备，它在维护网络安全性和过滤恶意流量方面有着更高效、更智能的特点。下一代防火墙不仅包含传统防火墙的全部功能，还集成了应用和用户的识别和控制、入侵防御等更高级的安全能力。

在选择和采购下一代防火墙时，我们需要考虑多个因素，包括安全需求、性能需求、预算、厂商支持以及产品评价等。此外，我们还需要关注下一代防火墙的未来发展趋势，以便更好地应对未来的网络安全挑战。

下一代防火墙作为一种先进的网络安全设备，对于保护我们的网络安全具有重要的意义。希望这篇文章能够帮助您更深入地理解下一代防火墙，为您的网络安全提供有力的保障。