前言

前面我們講解了什么是防火墻，18圖詳解防火墻和路由器、交換機的區(qū)別，今天繼續(xù)介紹下防火墻的基本原理，主要從安全區(qū)域、安全策略、會話表、server-map四個方面說起。

安全區(qū)域

1、什么是安全區(qū)域

安全區(qū)域是防火墻中重要的概念，防火墻可以將不同的接口劃分到不同的安全區(qū)域。

一個安全區(qū)域可以說就是若干個接口的集合，一個安全區(qū)域里面的接口具有相同的安全屬性。

如下圖所示：防火墻把不同的接口分成3個安全區(qū)域，出口區(qū)為untrust區(qū)域，內(nèi)網(wǎng)區(qū)分為trust區(qū)和DMZ區(qū)；

2、默認安全區(qū)域

華為防火墻劃分了4個默認的安全區(qū)域：

（1）受信區(qū)域（trust）：通過將內(nèi)網(wǎng)終端用戶所在區(qū)域劃分為trust區(qū)域；

（2）非受信區(qū)域（untrust）：通常將Internet等不安全的網(wǎng)絡劃分為untrust區(qū)域；

（3）非軍事化區(qū)域（dmz）：通常將內(nèi)網(wǎng)服務器所在區(qū)域劃分為DMZ區(qū)域；

（4）本地區(qū)域（local）：設備本身，包括設備的各接口本身；

由設備主動發(fā)出的報文均可認為是從Local區(qū)域中發(fā)出的；

如果需要設備響應并處理的報文均可認為是由local區(qū)域接收。

3、默認安全區(qū)域優(yōu)先級

默認的安全區(qū)域不能夠刪除，每個安全區(qū)域都設置了固定的優(yōu)先級。優(yōu)先級值越大，表示優(yōu)先級越高。

用戶也可以根據(jù)自己的需求創(chuàng)建安全區(qū)域；

4、不同安全區(qū)域間通信舉例

如上圖所示：

PC連接防火墻的G0/0/1口，防火墻將G0/0/1口劃分在trust區(qū)域；

運營商網(wǎng)絡連接防火墻的G0/0/2口，防火墻將G0/0/2劃分在untrust區(qū)域；

那么如果PC需要訪問internet是否能夠通過防火墻呢？這個就和防火墻的安全策略有關。下面我們就來講下安全策略。

安全策略

1、什么是安全策略

安全策略是防火墻中對流量轉(zhuǎn)發(fā)、以及對流量中的內(nèi)容進行安全一體化檢測的策略。

當防火墻收到流量后，會對流量的屬性（包括五元組、用戶、時間段等）進行識別，從而和安全策略進行匹配，如果能夠匹配上，則執(zhí)行相應的動作。

如上圖所示：PC訪問internet，匹配到防火墻安全策略，動作為permit，因此流量可以通過防火墻。如果動作為deny，則流量不能夠通過防火墻。

2、安全策略組成

安全策略由匹配條件、動作、安全配置文件組成。

（1）匹配條件：

匹配條件包括五元組（源地址、目的地址、源端口、目的端口、協(xié)議）、VLAN、源安全區(qū)域、目的安全區(qū)域、用戶、時間段等

（2）動作：

動作包括允許和禁止。

如果動作為“允許”：

如果沒有配置內(nèi)容安全檢測，則允許流量通過。

如果配置內(nèi)容安全檢測，最終根據(jù)內(nèi)容安全檢測的結(jié)論來判斷是否對流量進行放行。

禁止：表示拒絕符合條件的流量通過。

如果動作為“禁止”，防火墻不僅可以將報文丟棄；

還可以針對不同的報文類型選擇發(fā)送對應的反饋報文。發(fā)起連接請求的客戶端/服務器收到防火墻發(fā)送的阻斷報文后，可以快速結(jié)束會話并讓用戶感知到請求被阻斷。

（3）安全配置文件：

內(nèi)容安全檢測包括反病毒、入侵防御等，它是通過在安全策略中引用安全配置文件實現(xiàn)的。

如果其中一個安全配置文件阻斷該流量，則防火墻阻斷該流量。

如果所有的安全配置文件都允許該流量轉(zhuǎn)發(fā)，則防火墻允許該流量轉(zhuǎn)發(fā)。

3、安全策略匹配過程

防火墻的安全策略一般配置很多條，如果都可以匹配應該優(yōu)先匹配哪一條呢?

安全策略的匹配按照策略列表順序執(zhí)行，從上往下逐條匹配，如果匹配了某條策略，將不再往下匹配。

因此，配置安全策略的順序很重要，需要優(yōu)先配置精確的安全策略，然后再配置粗略的安全策略。

系統(tǒng)默認存在一條缺省安全策略default。

缺省安全策略位于策略列表的最底部，優(yōu)先級最低，所有匹配條件均為any，動作默認為禁止。如果所有配置的策略都未匹配，則將匹配缺省安全策略default。

會話表

1、什么會話表？

會話表用來記錄TCP、UDP、ICMP等協(xié)議連接狀態(tài)的表項，是防火墻轉(zhuǎn)發(fā)報文的重要依據(jù)；

那么什么是基于連接狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)報文呢？防火墻基于“狀態(tài)”轉(zhuǎn)發(fā)報文：

（1）只對首包或者少量報文進行檢測然后確認一個連接狀態(tài)；（會話表）

（2）后續(xù)大量的報文根據(jù)連接狀態(tài)進行控制；

會話表就記錄了大量的連接狀態(tài)；這種機制大大的提升了防火墻的檢測和轉(zhuǎn)發(fā)效率。

如上圖所示：客戶端PC1訪問服務器PC2，PC1向PC2發(fā)起HTTP連接；

（1）PC1發(fā)送報文；

（2）首包達到防火墻，創(chuàng)建會話表項（如下）；防火墻會話表中標示出“http”協(xié)議和連接信息，并識別出此流量在公共路由表中被轉(zhuǎn)發(fā)；

（3）防火墻放行報文；

（4）PC2回復報文；

（5）回復報文匹配防火墻會話；

（6）防火墻轉(zhuǎn)發(fā)報文；

2、會話表的創(chuàng)建

防火墻在開啟狀態(tài)檢測情況下，只有首包會創(chuàng)建會話表項，后續(xù)報文匹配會話表即可轉(zhuǎn)發(fā)；

3、會話表老化時間

對于一個已經(jīng)建立的會話表表項，只有當它不斷被報文匹配才有存在的必要。如果長時間沒有報文匹配，則說明可能通信雙方已經(jīng)斷開了連接，不再需要該條會話表項了。

為了節(jié)約系統(tǒng)資源，系統(tǒng)會在一條表項連續(xù)未被匹配一段時間后，將其刪除，即會話表項已經(jīng)老化。

4、長連接

對于某些特殊業(yè)務中，一條會話的兩個連續(xù)報文可能間隔時間很長。

例如：

用戶通過FTP下載大文件，需要間隔很長時間才會在控制通道繼續(xù)發(fā)送控制報文。

用戶需要查詢數(shù)據(jù)庫服務器上的數(shù)據(jù)，這些查詢操作的時間間隔遠大于TCP的會話老化時間。

如果只靠延長這些業(yè)務所屬協(xié)議的老化時間來解決這個問題，會導致一些同樣屬于這個協(xié)議，但是其實并不需要這么長的老化時間的會話長時間不能得到老化。

這會導致系統(tǒng)資源被大量占用，性能下降，甚至無法再為其他業(yè)務建立會話。所以必須縮小延長老化時間的流量范圍。

長連接功能可以解決這一問題。長連接功能可以為這些特殊流量設定超長的老化時間。

Server-map

1、為什么會出現(xiàn)server-map表？

由于會話表對哪些報文屬于同一條流量的標準過于嚴格，會導致一些特殊協(xié)議不能正確匹配會話表。

Server-map表可以解決這一問題。

例如使用FTP協(xié)議的port方式傳輸文件時：

既需要客戶端主動向服務器端發(fā)起控制連接；

又需要服務器端主動向客戶端發(fā)起服務器數(shù)據(jù)連接；

如果設備上配置的安全策略為允許單方向上報文主動通過，則FTP文件傳輸不能成功。

2、server-map表原理

通常情況下，如果在設備上配置嚴格的安全策略，那么設備將只允許內(nèi)網(wǎng)用戶單方向主動訪問外網(wǎng)。

為了解決這一類問題，F(xiàn)W引入了Server-map表，Server-map用于存放一種映射關系。

這種映射關系可以是控制數(shù)據(jù)協(xié)商出來的數(shù)據(jù)連接關系；

也可以是配置NAT中的地址映射關系；

使得外部網(wǎng)絡能透過設備主動訪問內(nèi)部網(wǎng)絡。

生成Server-map表之后，如果一個數(shù)據(jù)連接匹配了Server-map表項，那么就能夠被設備正常轉(zhuǎn)發(fā)，并在匹配Server-map表后創(chuàng)建會話，保證后續(xù)報文能夠按照會話表轉(zhuǎn)發(fā)。

3、server-map表報文轉(zhuǎn)發(fā)過程

防火墻收到報文后，如果沒有命中會話表，防火墻則進入首包處理流程，查詢是否命中server-map表。

如果命中，則生成會話表，轉(zhuǎn)發(fā)報文；

如果沒有命中，則執(zhí)行其他包處理流程。

編輯：黃飛