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防火墙硬件架构研究 杨洪涛，张少波，吴春梅，张国定 (信息工程大学信息工程学院，河南郑州450002) 摘要：文章阐述了防火墙的工作原理，分类描述了防火墙不同的硬件体系结构，按照各方面指标对不同防火墙硬件 架构的优缺点进行了对比分析，得出ASIC架构和NP架构将在一段时期内并存发展的结论。最后，文章对防火墙的发 展趋势进行了有益的探讨。 关键词：防火墙；硬件架构；专用集成电路架构；网络处理器架构：发展趋势 ResearchonFirewaH’SHardwareStructure Shaobo，WU YangHongtao，ZhangChunmei，ZhangGuoding Abstract：This the offirewall，thenarchitemaeofwhichisdescribed．It paperexpatiatesprinciples every contrastively conclusionofASICstructureandNPstructure the and of architecture，deducesthe analysesadvantagesdisadvantagesevery will inthenextfew trendsofthefirewall inthefutureisdiscussed． developparallelly years．Finally，thedeveloping technique slructure；ASICstructure；NP trends Keywords：firewall：hardware sffucture；developing 1 引言 随着我国信息化的深入，特别是电子政务、电子商务、电子货币、网上银行等网络新业务的兴起 和迅速发展，使得网络安全问题显得日益重要和突出。因此人们开始研究各种各样的网络安全技术来 保证网络安全。解决网络安全问题的一个最有效的办法就是在不同的网络之间设置防火墙。 而网络应用的快速增加，对网络带宽也提出了更高的要求，这意味着防火墙要能够以非常高的速 率处理数据，于是千兆防火墙逐步得以应用。 随着防火墙产品同质化现象的日益明显，厂家和用户都把注意力转移到了技术架构体系上。尤其 近年愈演愈烈的硬件体系结构之争，给设计、选择硬件防火墙带来很多困惑。本文对此进行了有益的 探讨。 2防火墙简介 防火墙是设置在不同网络(如可信任的企业内部网络与不可信任的外部公共网络)或者不同网络 安全域之间的一系列部件．(包括软件和硬件)的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息和数据的 唯一出入口，能够根据网络管理人员制定的网络安全策略控制出入网络的各种数据信息流，从而对所 受保护的网络提供信息安全服务。 在逻辑上，防火墙是一个分离器、一个限制器，也是一个分析器，它有效地监控了所要保护的内 部网和外部公共网络之间的任何活动，用于确定网络哪些内部服务允许外部访问，以及内部网络主机 访问哪些外部服务等，从而保证了所要保护的内部计算机网络的稳定正常运行以及内部网络上数据和 信息资源的完整性、可用性和必威体育官网网址性。不同技术的防火墙实现的功能的侧重点不同，实际上它们分别 代表了一个网络的访问控制原则。 防火墙有工作在网络层的防火墙和工作在应用层的防火墙，其中网络层防火墙主要通过分组(包) 过滤技术对传输的信息进行过滤，它在网络的出口对通过的数据进行选择，只有满足条件的数据包才 允许通过，否则被抛弃。网络层防火墙可以允许授权的主机和服务程序直接访问内部网络，也可以过 ·34· 滤指定的端口和内部用户的Intemet地址信息，限制内部网络对外部网络的访问。 而应用层防火墙则是控制对应用程序的访问，它本质上是一个应用网关，也称代理服务器(Proxy 主机名，当用户答复并提供了正确的用户身份及认证信息后，代理服务器就建立与外部Internet主机 的连接，