浅谈分布式防火墙技术的应用与发展趋势
来源:硅谷动力 更新时间:2007-04-13

    传统的防火墙分为包过滤型和代理型,他们都有各自的缺点与局限性。随着计算机安全技术的发展和用户对防火墙功能要求的提高,目前出现一种新型防火墙,那就是"分布式防火墙",英文名为"DistributedFirewalls"。它是在目前传统的边界式防火墙基础上开发的。但目前主要是以软件形式出现的,也有一些国际著名网络设备开发商开发生产了:集成分布式防火墙技术的硬件分布式防火墙,做成嵌入式防火墙PCI卡或PCMCIA卡的形式,但负责集中管理的还是一个服务器软件。因为是将分布式防火墙技术集成在硬件上,所以通常称之为"嵌入式防火墙",其实其核心技术就是"分布式防火墙"技术。

    1.分布式防火墙的产生

    1.1传统防火墙的缺陷

    传统防火墙根据所采用的技术,可以分为包过滤型和代理型。下面重点介绍包过滤型防火墙和应用网关防火墙的原理及其缺点。

    包过滤防火墙的工作原理:包过滤技术包括两种基本类型:无状态检查的包过滤和有状态检查的包过滤,其区别在于后者通过记住防火墙的所有通信状态,并根据状态信息来过滤整个通信流,而不仅仅是包。包过滤是在IP层实现的,因此,它可以只用路由器完成。包过滤根据包的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口及包传递方向等报头信息来判断是否允许包通过。过滤用户定义的内容,如IP地址。其工作原理是系统在网络层检查数据包,与应用层无关,包过滤器的应用非常广泛,因为CPU用来处理包过滤的时间可以忽略不计。而且这种防护措施透明,合法用户在进出网络时,根本感觉不到它的存在,使用起来很方便。这样系统就具有很好的传输性能,易扩展。但是这种防火墙不太安全,因为系统对应用层信息无感知――也就是说,它们不理解通信的内容,不能在用户级别上进行过滤,即不能识别不同的用户和防止IP地址的盗用。如果攻击者把自己主机的IP地址设成一个合法主机的IP地址,就可以很轻易地通过包过滤器,这样更容易被黑客攻破。基于这种工作机制,包过滤防火墙有以下缺陷:

    (1)特洛伊木马使包过滤器失效;

    (2)第0个分段中便过滤TCP;

    (3)只能访问部分数据包的头信息;

    (4)不能保存来自于通信和应用的状态信息;

    (5)处理信息的能力有限。

    (6)允许1024以上的端口通过;

    应用代理服务器(ApplicationGatewayProxy)包括回路级代理服务器、代管服务器、IP通道(IPTunnels)、网络地址转换器(NATNetworkAddressTranslate)、隔离域名服务器(SplitDomainNameServer)和邮件技术(MailForwarding)。

    图(一)

    其工作原理由图(一)所示。

    代理服务器通过检查网络内部客户的服务请求,验证其合法性,作为一台客户机一样向真正的服务器发出请求并取回所需信息,最后再转发给客户。

    由于他们打破了传统的客户机与服务器模式(CS模式),且每一个客户机/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,因此可伸缩性差。