防火墙技术在计算机网络安全中的应用分析

防火墙技术在计算机网络安全中的应用分析

孟海飞

西安中核核仪器股份有限公司  陕西省西安市 710061

摘要：随着网络在各行业的不断渗透，很多行业、单位内部网络会涉及核心、敏感资料，这些重要资料一旦泄露极具破坏性，因此，保障网络安全有着重要的现实意义。防火墙技术是保障网络安全的重要技术之一，能够有效抵制大量携带病毒的危害信息，实现安全可靠的数据传输和通信，预防各种外部恶意攻击，切实保证用网安全可靠。

关键词：防火墙技术；计算机网络安全；应用

1防火墙概述

在互联网时代，防火墙的功能是监控并限制被保护网络和其他网络之间的信息存取和传递。通过识别和筛选流经的数据，将不安全信息隔离在外，并对风险进行警示以提醒用户，确保网络安全。防火墙可以采用软件或由软硬件结合构成，针对各种网络条件及安全要求，采用各种方式来实现。防火墙位于两个网络的中间，是信息进入被防护的网络的必经之路。在网络安全中，防火墙的作用很大，能够对数据进出进行有效的控制，并具有地址转换的能力。防火墙的功能是按照相关的网络安全策略，对所经过的数据进行标识和过滤，将不安全的信息隔绝在外面，还具有预警的功能，当网络上有了危险的信号时，向使用者发出预警。通过这种方式，防火墙能够对网络进行保护，从而避免出现网络攻击、数据泄漏等问题。

2防火墙的类型

2.1网络级防火墙

一个路由下支撑的防火墙即为网络级防火墙，其属于最基础的类别，网络运行中通过监测信息收发条件，确定数据包，监测数据库信息与某一规则匹配性或与规范的契合性，但缺陷是不能监测数据包的输出源和输入源。另一种情况防火墙会逐步适应环境，在应用中一旦出现数据包不满足规则的情况，就会被直接设定为默认形态，形成丢弃包，而防火墙监测的内容重点是UDP数据包端口是否能够与网络建立合适的连接，如FTP和Telnet。

2.2电路级网关

电路级网关主要是对内外部网络产生连接和信息交流时，利用会话层全面过滤数据包，监测输出和输入内容的规范性及服务器的合法性，通过信息的监测与反馈，确定网络的安全性。该类防火墙还具备辅助性服务，即代理服务器，是电路级网关所设定的专用编码，能够通过特殊程序，使网关或包过滤系统，精准监测数据包和交流内容，发挥网络程序的特殊功能，以确保网络运行的安全性。

2.3应用级网关

应用级网关是一种在网络中提供安全和访问控制的设备或软件。通过监控和控制应用层协议的数据流动，来提供更加细粒度的访问控制和安全性。应用级网关可以规避内部网络与外部网络之间形成的关联性。当数据包到达应用级网关时，会复制一份数据并将其传送到系统中进行进一步的分析和处理，而不是直接将数据包转发给内部网络。这样，应用级网关可以更好地隔离内部网络和外部网络，提供一层保护。应用级网关还可以根据协议的特性进行访问控制。可以识别和解析不同的应用层协议，了解协议的具体细节，并基于这些信息做出决策。例如，应用级网关可以根据协议的特定字段或命令来允许或拒绝流量。这样可以建立一个相对复杂的访问控制系统，确保只有经过授权的流量可以通过。此外，应用级网关还可以启用特殊的服务协议来监测、分析和反馈数据包。通过对数据包进行深度检查和分析，可以检测到潜在的安全威胁，并采取相应的措施。应用级网关还可以生成系统性报告，提供对网络流量的可视化和分析，从而帮助管理员实时掌握网络的安全状况。最后，应用级网关严格监管和把控注册账号和登录信息。可以验证用户的身份，并控制其访问网络的权限。通过对注册账号和登录信息的管理，应用级网关可以防止外部系统进行非法攻击和破坏，确保内部网络能够安全、稳定地运行。

3防火墙技术在计算机网络安全中的应用

3.1安全服务配置

DMZ全称为安全服务隔离区，将系统管理集群和服务器集群作为安全服务隔离区，形成一个单独局域网，属于内部网络。之所以划分出来单独管理，是为了保护服务器上的数据。为了更好地保护内部网络安全，可以对内部网络的IP地址和结构进行屏蔽，借助防火墙利用网络地址转换技术（NAT）将内部网络主机地址映射为相应的有效公网IP地址。这不仅可以有效加强内部网络安全，还可以最大程度地减少公网IP地址的使用，降低投资成本。如果之前已经有边界路由器，可在原有路由器的基础上，通过增加相应的配置使原来的路由器拥有防火墙的功能，然后再将要保护的内部网络与其相连，而安全服务隔离区中的公用服务器不经过防火墙就可直接和该路由器相连。这时，防火墙和边界路由器形成了两道安全防护。与此同时，这两者间可设置一个安全服务隔离区用于放置公共服务设施。

3.2配置访问策略

在设置防火墙的访问策略时，确实需要详细统计单位内部与外部应用的情况，包括UDP或TCP的端口、目的地址和源地址等信息。这些信息对于构建安全有效的访问策略非常重要。防火墙按照规则表的顺序查找规则。因此，常用规则放在规则表的前面可以提高查找效率，从而提升防火墙的性能。为了达到这个目的，可以根据应用的执行频率对访问策略进行排序，将经常使用的规则放在前面。这样，在防火墙处理数据包时，系统会首先匹配前面的规则，如果数据包与这些规则匹配，防火墙会根据规则执行相应的策略，从而提高处理效率。需要注意的是，排序规则应该根据实际情况进行调整和优化。可以参考单位内部与外部应用的具体情况，考虑应用的执行频率、重要性以及访问模式等因素。同时，根据不同策略的优先级来确定规则的排序，确保安全策略的正确执行。

3.3日志监控

日志监控是网络安全中的重要手段之一，可用于及时发现和应对安全事件。在实际应用中，采集所有日志信息可能会增加服务器负担，并且大量的无关数据会对安全分析和事件响应造成困扰。因此，仅采集最核心、最关键、最有用的部分日志是一种更有效的方式。在日志监控中，系统告警信息是核心关键日志。系统告警通常会提示潜在的安全威胁或异常情况，管理员可以根据这些告警进行及时响应和处理。针对不同的系统和应用，告警信息的类型和内容可能有所不同，管理员应根据具体情况配置合适的告警规则和策略。对于网络流量信息，只需要采集与网络安全相关的部分即可。网络流量日志可以帮助管理员了解网络活动情况、检测潜在的攻击行为以及进行流量分析等。但大量的流量数据会占用存储空间并增加数据处理的工作量，因此仅关注与网络安全相关的流量信息可以提高监控效果。

3.4身份验证和加密技术

防火墙技术的确可以在安全配置和日志监控中发挥作用，并且还可以用于身份验证和加密。身份验证是防火墙的一项重要功能。通过身份验证，防火墙可以验证用户的身份，并只允许经过认证的用户访问资源和获取信息。这样可以有效防止未经授权的用户访问敏感数据，提高通信的安全性。防火墙还具备加密功能，可以对传输的数据进行加密。通过加密，防火墙可以将机密信息转换为不可读的密文，在传输过程中提供高效率、高质量的保护。这样可以防止敏感信息在传输过程中被窃取或篡改，并保护数据的机密性和完整性。此外，防火墙还可以有效过滤携带病毒的危险信息。防火墙可以检测传入和传出的数据包，过滤掉携带病毒的数据包，从而防止恶意软件进入网络，保障计算机内部网络的安全。

4结语

综上所述，在计算机网络中，采用防火墙技术可以有效地保障信息的安全。在当今信息技术飞速发展的年代，要想切实保障计算机网络信息的安全性，必须加强对网络信息技术的持续更新与提升，从而确保良好网络生态，重视人们在使用计算机时的操作规范化，提升信息安全意识，以全面构建出一个高效、安全的网络壁垒，最大程度地减少木马病毒、黑客入侵等对信息安全所造成的威胁，有效地保障计算机网络信息安全。

参考文献

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