防火墙的主要职责在于:控制和防护 --- 安全策略 --- 防火墙可以根据安全策略来抓取流量之
后做出对应的动作。
防火墙分类:
包过滤防火墙:
1,很多安全风险集中在应用层的,所以,仅关注三四层的数据无法做到完全隔离安全风险
2,逐包进行包过滤检测,将导致防火墙的转发效率过低,成为网络中的瓶颈。
应用代理防火墙:
1,因为需要防火墙进行先一步安全识别,所以,转发效率会降低(原来的三层握手就会变成
6次握手)
2,可伸缩性差:每一种应用程序需要代理的话,都需要开发对应对应的代理功能,如果没有
开发,则无法进行代理。
状态检测防火墙:
IDS:
IPS:
web应用防火墙:
UTM:
在UTM中,各功能模块是串联工作,所以,检测效率并没有得到提升。但是,因为继承在了一 台设备中,所以,维护成本得到降低。
下一代防火墙:
改进点核心:相较于之前UTM中各模块的串联部署,变为了并联部署,仅需要一次检测,所有
功能模块都可以做出对应的处理。大大提高了工作效率。
防火墙的控制
带内管理 --- 通过网络环境对设备进行控制 --- telnet,ssh,web --- 登录设备和被登
录设备之间网络需要联通
防火墙的管理员
认证:
本地认证 --- 用户信息存储在防火墙上,登录时,防火墙根据输入的用户名和密码进行
判断,如果通过验证,则成功登录。
服务器认证 --- 和第三方的认证服务器对接,登录时,防火墙将登录信息发送给第三方服务器,之后由第三方服务器来进行验证,通过则反馈给防火墙,防火墙放行。一般适用于企业本身使用第三方服务器来存储用户信息,则用户信息不需要重复创建。
服务器/本地认证 --- 优先使用服务器认证,如果服务器认证失败,则也不进行本地认
证。只有在服务器对接不上的时候,采用本地认证
安全区域
Trust --- 一般企业内网会被规划在trust区域中
Untrust --- 一般公网区域被规划在untrust区域中
我们将一个接口规划到某一个区域,则代表该接口所连接的所有网络都被规划到该区
域。
Local --- 指设备本身。凡是由设备构造并主动发出的报文均可以认为是从local区域发出的,
凡是需要设备响应并处理的报文均可以认为是由Local区接受。我们无法修改local区的配置,
并且我们无法将接口划入该区域。接口本身属于该区域。
Dmz --- 非军事化管理区域 --- 这个区域主要是为内网的服务器所设定的区域。这些服务器本
身在内网,但是需要对外提供服务。他们相当于处于内网和外网之间的区域。所以,这个区域
就代表是严格管理和松散管理区域之间的部分管理区域。
安全策略
传统的包过滤防火墙 --- 其本质为ACL列表,根据 数据报中的特征 进行过滤,之后对比规制,
执行动作。
五元组 --- 源IP,目标IP,源端口,目标端口,协议
安全策略 --- 相较于ACL的改进之处在于,首先,可以在更细的颗粒度下匹配流量,另一方面
是可以完成 内容安全 的检测。
1,访问控制(允许和拒绝)
2,内容检测 --- 如果允许通过,则可以进行内容检测
防火墙的状态检测和会话表
基于流的流量检测 --- 即设备仅对流量的第一个数据包进行过滤,并将结果作为这一条数据流
的"特征"记录下来(记录在本地的 "会话表" ),之后,该数据流后续的报文都将基于这个
特征来进行转发,而不再去匹配安全策略。这样做的目的是为了提高转发效率。
防火墙的用户认证
防火墙管理员登录认证 --- 检验身份的合法性,划分身份权限
用户认证 --- 上网行为管理的一部分,用户,行为,流量 --- 上网行为管理三要素
用户认证的分类:
上网用户认证 --- 三层认证 --- 所有的跨网段的通信都可以属于上网行为。针对这些行
为,我们希望将行为和产生行为的人进行绑定,所以,需要进行上网用户认证。
入网用户认证 --- 二层认证 --- 我们的设备在接入网络中,比如插入交换机或者接入wifi
后,需要进行认证才能正常使用网络。
接入用户认证 --- 远程接入 --- VPN --- 主要是校验身份的合法性的
认证方式:
本地认证 --- 用户信息在防火墙上,整个认证过程都在防火墙上执行
服务器认证 --- 对接第三方服务器,防火墙将用户信息传递给服务器,之后,服务器将认证结果返回,防火墙执行对应的动作即可
单点登录 --- 和第三方服务器认证类似。
防火墙的NAT
静态NAT --- 一对一
动态NAT --- 多对多
NAPT --- 一对多的NAPT --- easy ip
--- 多对多的NAPT
服务器映射
源NAT --- 基于源IP地址进行转换。我们之前接触过的静态NAT,动态NAT,NAPT都属于源
NAT,都是针对源IP地址进行转换的。源NAT主要目的是为了保证内网用户可以访问公网
目标NAT --- 基于目标IP地址进行转换。我们之前接触过的服务器映射就属于目标NAT。是为
了保证公网用户可以访问内部的服务器。
双向NAT --- 同时转换源IP和目标IP地址
配置黑洞路由 --- 黑洞路由即空接口路由,在NAT地址池中的地址,建议配置达到这个地址指
向空接口的路由,不然,在特定环境下会出现环路。(主要针对地址池中的地址和出接口地址
不再同一个网段中的场景。)
NAT类型
五元组NAT --- 针对源IP,目标IP,源端口,目标端口,协议 这五个参数识别出
的数据流进行端口转换
三元组NAT --- 针源IP,源端口,协议 三个参数识别出的数据流进行端口转换
动态NAT创建完后,触发访问流量后会同时生成两条server-map的记录,其中一条是反向记
录。反向记录小时前,相当于是一条静态NAT记录,外网的任意地址,在安全策略放通的情况
下,是可以访问到内网的设备。
基于端口的NAT转换,是不会生成server-map表的。
多出口NAT
源NAT
第一种:根据出接口,创建多个不同的安全区域,再根据安全区域来做NAT
第二种:出去还是一个区域,选择出接口来进行转换
目标NAT
第一种:也可以分两个不同的区域做服务器映射
第二种:可以只设置一个区域,但是要注意,需要写两条策略分别正对两个接口的地址
池,并且,不能同时勾选允许服务器上网,否则会造成地址冲突。
防火墙的智能选路
就近选路 --- 我们希望在访问不同运营商的服务器是,通过对应运营商的链路。这样可以提高
通信效率,避免绕路。
策略路由 -- PBR
传统的路由,仅基于数据包中的目标IP地址查找路由表。仅关心其目标,所以,在面对
一些特殊的需求时,传统路由存在短板,缺乏灵活性,适用场景比较单一。
策略路由本身也是一种策略,策略主要先匹配流量,再执行动作。策略路由可以从多维度去匹配流量,之后,执行的动作就是定义其转发的出接口和下一跳。策略路由末尾隐 含一条不做策略的规则,即所有没有匹配上策略路由的流量,都将匹配传统路由表进行转发
智能选路 --- 全局路由策略
基于链路带宽的负载分担会按照多条链路的带宽比例来分配流量。并且,如果配置的过载保护阈值,则一条链路达到过载保护阈值之后,除了已经创建会话表的流量依然可以从该接口通过外,该接口将不再参与智能选路,需要新建会话表的流量将从其余链路中按照比例转发。
基于链路质量进行负载分担
丢包率 --- FW会发送若干个探测报文(默认5个),将统计丢包的个数。丢包率等于回应报文个数除以探测报文个数。丢包率是最重要的评判依据。
时延 --- 应答报文接受时间减去探测报文发送时间。FW会发送若干个探测报文,取平均时延作为结果进行评判
延时抖动 --- 两次探测报文时延差值的绝对值。FW会发送若干个探测报文,取两两延时抖动的平均值
基于链路权重进行负载分担
基于链路优先级的主备备份
优先级也是由网络管理员针对每一条链路手工分配的。
执行逻辑:
1,接口没有配置过载保护:
优先使用优先级最高的链路转发流量,其他链路不工作。直到优先级最高的链路故
障,则优先级次高的链路开始转发流量。其余链路依旧不工作。
2,接口配置了过载保护:
优先使用优先级最高的链路转发流量,其他链路不工作;如果最高的链路达到或超
过保护阈值,则优先级次高的链路开始工作。
防火墙的可靠性
防火墙和路由器在进行可靠性备份时,路由器备份可能仅需要同步路由表中的信息就可以了,但是,防火墙是基于状态检测的,所以,还需要同步记录状态的会话表等。所以,防火墙需要
使用到 双机热备技术 。
双机 --- 目前防火墙的双机热备技术仅支持两台设备
热备 --- 两台设备同时运行,在一台设备出现故障的情况下,另一台设备可以 立即替代 原设备。