防火墙 实验报告

一、实验目的

●通过实验深入理解防火墙的功能和工作原理

●熟悉天网防火墙个人版的配置和使用

二、实验原理

●防火墙的工作原理

●防火墙能增强机构内部网络的安全性。防火墙系统决定了

哪些内部服务可以被外界访问；外界的哪些人可以访问内

部的服务以及哪些外部服务可以被内部人员访问。防火墙

必须只允许授权的数据通过，而且防火墙本身也必须能够

免于渗透。

●两种防火墙技术的对比

●包过滤防火墙：将防火墙放置于内外网络的边界；价格较

低，性能开销小，处理速度较快；定义复杂，容易出现因

配置不当带来问题，允许数据包直接通过，容易造成数据

驱动式攻击的潜在危险。

●应用级网关：内置了专门为了提高安全性而编制的Proxy

应用程序，能够透彻地理解相关服务的命令，对来往的数

据包进行安全化处理，速度较慢，不太适用于高速网

（ATM或千兆位以太网等）之间的应用。

●防火墙体系结构

●屏蔽主机防火墙体系结构：在该结构中，分组过滤路由器

或防火墙与Internet 相连，同时一个堡垒机安装在内部

网络，通过在分组过滤路由器或防火墙上过滤规则的设

置，使堡垒机成为Internet 上其它节点所能到达的唯一

节点，这确保了内部网络不受未授权外部用户的攻击。

●双重宿主主机体系结构：围绕双重宿主主机构筑。双重宿

主主机至少有两个网络接口。这样的主机可以充当与这些

接口相连的网络之间的路由器；它能够从一个网络到另外

一个网络发送IP数据包。但是外部网络与内部网络不能

直接通信，它们之间的通信必须经过双重宿主主机的过滤

和控制。

●被屏蔽子网体系结构：添加额外的安全层到被屏蔽主机体

系结构，即通过添加周边网络更进一步的把内部网络和外

部网络（通常是Internet）隔离开。被屏蔽子网体系结构

的最简单的形式为，两个屏蔽路由器，每一个都连接到周

边网。一个位于周边网与内部网络之间，另一个位于周边

网与外部网络（通常为Internet）之间。

四、实验内容和步骤

（1）简述天网防火墙的工作原理

天网防火墙的工作原理：

在于监视并过滤网络上流入流出的IP包，拒绝发送可疑的包。基于协议特定的标准，路由器在其端口能够区分包和限制包的能力叫包过滤。由于Internet 与Intranet 的连接多数都要使用路由器，所以Router成为内外通信的必经端口，Router的厂商在Router上加入IP 过

滤功能，过滤路由器也可以称作包过滤路由器或筛选路由器。防火墙常常就是这样一个具备包过滤功能的简单路由器，这种Firewall应该是足够安全的，但前提是配置合理。然而一个包过滤规则是否完全严密及必要是很难判定的，因而在安全要求较高的场合，通常还配合使用其它的技术来加强安全性。路由器逐一审查数据包以判定它是否与其它包过滤规则相匹配。每个包有两个部分：数据部分和包头。过滤规则以用于IP顺行处理的包头信息为基础，不理会包内的正文信息内容。包头信息包括：IP 源地址、IP目的地址、封装协议(TCP、UDP、或IP Tunnel)、TCP/UDP源端口、ICMP包类型、包输入接口和包输出接口。如果找到一个匹配，且规则允许这包，这一包则根据路由表中的信息前行。如果找到一个匹配，且规则拒绝此包，这一包则被舍弃。如果无匹配规则，一个用户配置的缺省参数将决定此包是前行还是被舍弃。

（2）实验过程

步骤：

（1）运行天网防火墙设置向导，根据向导进行基本设置。

（2）启动天网防火墙，运用它拦截一些程序的网络连接请求，如启动Microsoft Baseline Security Analyzer，则天网防火墙会弹出报警窗口。此时选中“该程序以后都按照这次的操作运行”，允许MBSA对网络的访问。

（3）打开应用程序规则窗口，可设置MBSA的安全规则，如使其只可以通过TCP协议发送信息，并制定协议只可使用端口21和8080等。了解应用程序规则设置方法。

（4）使用IP规则配置，可对主机中每一个发送和传输的数据包进行控制；ping局域网内机器，观察能否收到reply；修改IP规则配置，将“允许自己用ping命令探测其他机器”改为禁止并保存，再次ping 局域网内同一台机器，观察能否收到reply。

改变不同IP规则引起的结果：

规则是一系列的比较条件和一个对数据包的动作，即根据数据包的每一个部分来与设置的条件比较，当符合条件时，就可以确定对该包放行或者阻挡。通过合理设置规则就可以把有害的数据包挡在机器之外。

（5）将“允许自己用ping命令探测其他机器”改回为允许，但将此规则下移到“防御ICMP攻击”规则之后，再次ping 局域网内的同一台机器，观察能否收到reply。

（6）添加一条禁止邻居同学主机连接本地计算机FTP服务器的安全规则；邻居同学发起FTP请求连接，观察结果。

（7）观察应用程序使用网络的状态，有无特殊进程在访问网络，若有，可用“结束进程”按钮来禁止它们。

（8）察看防火墙日志，了解记录的格式和含义。

日志的格式和含义：

天网防火墙将会把所有不符合规则的数据包拦截并且记录下来，如图15 所示。每条记录从左到右分别是发送／接受时间、发送IP 地址、数据传输封包类型、本机通信端口、标志位和防火墙的操作。

五、实验总结

通过该实验了解了个人防火墙的工作原理和规则设置方法，了解到天火防火墙的优点及缺点：1、灵活的安全级别设置2、实用的应用程序规则设置3、详细的访问记录4、严密的应用程序网络状态监控功能5、多样的缺省IP规则 6、可以自定义IP规则7、具有修补系统漏洞功能。