深入分析防火墙的原理与实现

深入分析防火墙的原理与实现

深入分析防火墙的原理与实现

一、防火墙的概念

近年来，随着普通计算机用户群的日益增长，“防火墙”一词已经不再是服务器领域的专署，大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种“防火墙”软件了。但是，并不是所有用户都对“防火墙”有所了解的，一部分用户甚至认为，“防火墙”是一种软件的名称……

到底什么才是防火墙？它工作在什么位置，起着什么作用？查阅历史书籍可知，古代构筑和使用木制结构房屋的时候为防止火灾的发生和蔓延，人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障，这种防护构筑物就被称为“防火墙”（firewall）。时光飞梭，随着计算机和网络的发展，各种攻击入侵手段也相继出现了，为了保护计算机的安全，人们开发出一种能阻止计算机之间直接通信的技术，并沿用了古代类似这个功能的名字——“防火墙”技术来源于此。用专业术语来说，防火墙是一种位于两个或多个网络间，实施网络之间访问控制的组件集合。对于普通用户来说，所谓“防火墙”，指的就是一种被

放置在自己的计算机与外界网络之间的防御系统，从网络发往计算机的所有数据都要经过它的判断处理后，才会决定能不能把这些数据交给计算机，一旦发现有害数据，防火墙就会拦截下来，实现了对计算机的保护功能。

防火墙技术从诞生开始，就在一刻不停的发展着，各种不同结构不同功能的防火墙，构筑成网络上的一道道防御大堤。

二. 防火墙的分类

世界上没有一种事物是唯一的，防火墙也一样，为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段，防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性，防火墙分为两大类，硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序，它是以逻辑形式存在的，防火墙程序跟随系统启动，通过运行在ring0级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间，形成一种逻辑上的防御体系。

在没有软件防火墙之前，系统和网络接口设

备之间的通道是直接的，网络接口设备通过网络驱动程序接口（network driver interface specification，ndis）把网络上传来的各种报文都忠实的交给系统处理，例如一台计算机接收到请求列出机器上所有共享资源的数据报文，ndis直接把这个报文提交给系统，系统在处理后就会返回相应数据，在某些情况下就会造成信息泄漏。而使用软件防火墙后，尽管ndis接收到仍然的是原封不动的数据报文，但是在提交到系统的通道上多了一层防御机制，所有数据报文都要经过这层机制根据一定的规则判断处理，只有它认为安全的数据才能到达系统，其他数据则被丢弃。因为有规则提到“列出共享资源的行为是危险的”，因此在防火墙的判断下，这个报文会被丢弃，这样一来，系统接收不到报文，则认为什么事情也没发生过，也就不会把信息泄漏出去了。

软件防火墙工作于系统接口与ndis之间，用于检查过滤由ndis发送过来的数据，在无需改动硬件的前提下便能实现一定强度的安全保障，但是由于软件防火墙自身属于运行于系统上的程序，不可避免的需要占用一部分cpu资源维

持工作，而且由于数据判断处理需要一定的时间，在一些数据流量大的网络里，软件防火墙会使整个系统工作效率和数据吞吐速度下降，甚至有些软件防火墙会存在漏洞，导致有害数据可以绕过它的防御体系，给数据安全带来损失，因此，许多企业并不会考虑用软件防火墙方案作为公司网络的防御措施，而是使用看得见摸得着的硬件防火墙。

硬件防火墙是一种以物理形式存在的专用设备，通常架设于两个网络的驳接处，直接从网络设备上检查过滤有害的数据报文，位于防火墙设备后端的网络或者服务器接收到的是经过防火墙处理的相对安全的数据，不必另外分出cpu 资源去进行基于软件架构的ndis数据检测，可以大大提高工作效率。

硬件防火墙一般是通过网线连接于外部网络接口与内部服务器或企业网络之间的设备，这里又另外派分出两种结构，一种是普通硬件级别防火墙，它拥有标准计算机的硬件平台和一些功能经过简化处理的unix系列操作系统和防火墙软件，这种防火墙措施相当于专门拿出一台计算机安装了软件防火墙，除了不需要处理其他事务

以外，它毕竟还是一般的操作系统，因此有可能会存在漏洞和不稳定因素，安全性并不能做到最好；另一种是所谓的“芯片”级硬件防火墙，它采用专门设计的硬件平台，在上面搭建的软件也是专门开发的，并非流行的操作系统，因而可以达到较好的安全性能保障。但无论是哪种硬件防火墙，管理员都可以通过计算机连接上去设置工作参数。由于硬件防火墙的主要作用是把传入的数据报文进行过滤处理后转发到位于防火墙后面的网络中，因此它自身的硬件规格也是分档次的，尽管硬件防火墙已经足以实现比较高的信息处理效率，但是在一些对数据吞吐量要求很高的网络里，档次低的防火墙仍然会形成瓶颈，所以对于一些大企业而言，芯片级的硬件防火墙才是他们的首选。

有人也许会这么想，既然pc架构的防火墙也不过如此，那么购买这种防火墙还不如自己找技术人员专门腾出一台计算机来做防火墙方案了。虽然这样做也是可以的，但是工作效率并不能和真正的pc架构防火墙相比，因为pc架构防火墙采用的是专门修改简化过的系统和相应防火墙程序，比一般计算机系统和软件防火墙更高

度紧密集合，而且由于它的工作性质决定了它要具备非常高的稳定性、实用性和非常高的系统吞吐性能，这些要求并不是安装了多网卡的计算机就能简单替代的，因此pc架构防火墙虽然是与计算机差不多的配置，价格却相差很大。

现实中我们往往会发现，并非所有企业都架设了芯片级硬件防火墙，而是用pc架构防火墙甚至前面提到的计算机替代方案支撑着，为什么？这大概就是硬件防火墙最显著的缺点了：它太贵了！购进一台pc架构防火墙的成本至少都要几千元，高档次的芯片级防火墙方案更是在十万元以上，这些价格并非是小企业所能承受的，而且对于一般家庭用户而言，自己的数据和系统安全也无需专门用到一个硬件设备去保护，何况为一台防火墙投入的资金足以让用户购买更高档的电脑了，因而广大用户只要安装一种好用的软件防火墙就够了。

为防火墙分类的方法很多，除了从形式上把它分为软件防火墙和硬件防火墙以外，还可以从技术上分为“包过滤型”、“应用代理型”和“状态监视”三类；从结构上又分为单一主机防火墙、路由集成式防火墙和分布式防火墙三种；按工作

位置分为边界防火墙、个人防火墙和混合防火墙；按防火墙性能分为百兆级防火墙和千兆级防火墙两类……虽然看似种类繁多，但这只是因为业界分类方法不同罢了，例如一台硬件防火墙就可能由于结构、数据吞吐量和工作位置而规划为“百兆级状态监视型边界防火墙”，因此这里主要介绍的是技术方面的分类，即“包过滤型”、“应用代理型”和“状态监视型”防火墙技术。

那么，那些所谓的“边界防火墙”、“单一主机防火墙”又是什么概念呢？所谓“边界”，就是指两个网络之间的接口处，工作于此的防火墙就被称为“边界防火墙”；与之相对的有“个人防火墙”，它们通常是基于软件的防火墙，只处理一台计算机的数据而不是整个网络的数据，现在一般家庭用户使用的软件防火墙就是这个分类了。而“单一主机防火墙”呢，就是我们最常见的一台台硬件防火墙了；一些厂商为了节约成本，直接把防火墙功能嵌进路由设备里，就形成了路由集成式防火墙……

三. 防火墙技术

传统意义上的防火墙技术分为三大类，“包

过滤”（packet filtering）、“应用代理”（application proxy）和“状态监视”（stateful inspection），无论一个防火墙的实现过程多么复杂，归根结底都是在这三种技术的基础上进行功能扩展的。

1.包过滤技术

包过滤是最早使用的一种防火墙技术，它的第一代模型是“静态包过滤”（static packet filtering），使用包过滤技术的防火墙通常工作在osi模型中的网络层（network layer）上，后来发展更新的“动态包过滤”（dynamic packet filtering）增加了传输层（transport layer），简而言之，包过滤技术工作的地方就是各种基于tcp/ip协议的数据报文进出的通道，它把这两层作为数据监控的对象，对每个数据包的头部、协议、地址、端口、类型等信息进行分析，并与预先设定好的防火墙过滤规则（filtering rule）进行核对，一旦发现某个包的某个或多个部分与过滤规则匹配并且条件为“阻止”的时候，这个包就会被丢弃。适当的设置过滤规则可以让防火墙工作得更安全有效，但是这种技术只能根据预设的过滤规则进行判断，一旦出现一个没有

在设计人员意料之中的有害数据包请求，整个防火墙的保护就相当于摆设了。也许你会想，让用户自行添加不行吗？但是别忘了，我们要为是普通计算机用户考虑，并不是所有人都了解网络协议的，如果防火墙工具出现了过滤遗漏问题，他们只能等着被入侵了。一些公司采用定期从网络升级过滤规则的方法，这个创意固然可以方便一部分家庭用户，但是对相对比较专业的用户而言，却不见得就是好事，因为他们可能会有根据自己的机器环境设定和改动的规则，如果这个规则刚好和升级到的规则发生冲突，用户就该郁闷了，而且如果两条规则冲突了，防火墙该听谁的，会不会当场“死给你看”（崩溃）？也许就因为考虑到这些因素，至今我没见过有多少个产品会提供过滤规则更新功能的，这并不能和杀毒软件的病毒特征库升级原理相提并论。为了解决这种鱼与熊掌的问题，人们对包过滤技术进行了改进，这种改进后的技术称为“动态包过滤”（市场上存在一种“基于状态的包过滤防火墙”技术，即stateful-based packet filtering，他们其实是同一类型），与它的前辈相比，动态包过滤功能在保持着原有静态包过滤技术和过滤规则

的基础上，会对已经成功与计算机连接的报文传输进行跟踪，并且判断该连接发送的数据包是否会对系统构成威胁，一旦触发其判断机制，防火墙就会自动产生新的临时过滤规则或者把已经存在的过滤规则进行修改，从而阻止该有害数据的继续传输，但是由于动态包过滤需要消耗额外的资源和时间来提取数据包内容进行判断处理，所以与静态包过滤相比，它会降低运行效率，但是静态包过滤已经几乎退出市场了，我们能选择的，大部分也只有动态包过滤防火墙了。

基于包过滤技术的防火墙，其缺点是很显著的：它得以进行正常工作的一切依据都在于过滤规则的实施，但是偏又不能满足建立精细规则的要求（规则数量和防火墙性能成反比），而且它只能工作于网络层和传输层，并不能判断高级协议里的数据是否有害，但是由于它廉价，容易实现，所以它依然服役在各种领域，在技术人员频繁的设置下为我们工作着。

2.应用代理技术

由于包过滤技术无法提供完善的数据保护措施，而且一些特殊的报文攻击仅仅使用过滤的方法并不能消除危害（如syn攻击、icmp洪水

等），因此人们需要一种更全面的防火墙保护技术，在这样的需求背景下，采用“应用代理”（application proxy）技术的防火墙诞生了。我们的读者还记得“代理”的概念吗？代理服务器作为一个为用户保密或者突破访问限制的数据转发通道，在网络上应用广泛。我们都知道，一个完整的代理设备包含一个服务端和客户端，服务端接收来自用户的请求，调用自身的客户端模拟一个基于用户请求的连接到目标服务器，再把目标服务器返回的数据转发给用户，完成一次代理工作过程。那么，如果在一台代理设备的服务端和客户端之间连接一个过滤措施呢？这样的思想便造就了“应用代理”防火墙，这种防火墙实际上就是一台小型的带有数据检测过滤功能的透明代理服务器（transparent proxy），但是它并不是单纯的在一个代理设备中嵌入包过滤技术，而是一种被称为“应用协议分析”（application protocol analysis）的新技术。

“应用协议分析”技术工作在osi模型的最高层——应用层上，在这一层里能接触到的所有数据都是最终形式，也就是说，防火墙“看到”的数据和我们看到的是一样的，而不是一个个带

着地址端口协议等原始内容的数据包，因而它可以实现更高级的数据检测过程。整个代理防火墙把自身映射为一条透明线路，在用户方面和外界线路看来，它们之间的连接并没有任何阻碍，但是这个连接的数据收发实际上是经过了代理防火墙转向的，当外界数据进入代理防火墙的客户端时，“应用协议分析”模块便根据应用层协议处理这个数据，通过预置的处理规则（没错，又是规则，防火墙离不开规则）查询这个数据是否带有危害，由于这一层面对的已经不再是组合有限的报文协议，甚至可以识别类似于“get /sql.asp?id=1 and 1”的数据内容，所以防火墙不仅能根据数据层提供的信息判断数据，更能像管理员分析服务器日志那样“看”内容辨危害。而且由于工作在应用层，防火墙还可以实现双向限制，在过滤外部网络有害数据的同时也监控着内部网络的信息，管理员可以配置防火墙实现一个身份验证和连接时限的功能，进一步防止内部网络信息泄漏的隐患。最后，由于代理防火墙采取是代理机制进行工作，内外部网络之间的通信都需先经过代理服务器审核，通过后再由代理服务器连接，根本没有给分隔在内外部网络两边的

计算机直接会话的机会，可以避免入侵者使用“数据驱动”攻击方式（一种能通过包过滤技术防火墙规则的数据报文，但是当它进入计算机处理后，却变成能够修改系统设置和用户数据的恶意代码）渗透内部网络，可以说，“应用代理”是比包过滤技术更完善的防火墙技术。

但是，似乎任何东西都不可能逃避“墨菲定律”的规则，代理型防火墙的结构特征偏偏正是它的最大缺点，由于它是基于代理技术的，通过防火墙的每个连接都必须建立在为之创建的代理程序进程上，而代理进程自身是要消耗一定时间的，更何况代理进程里还有一套复杂的协议分析机制在同时工作，于是数据在通过代理防火墙时就不可避免的发生数据迟滞现象，换个形象的说法，每个数据连接在经过代理防火墙时都会先被请进保安室喝杯茶搜搜身再继续赶路，而保安的工作速度并不能很快。代理防火墙是以牺牲速度为代价换取了比包过滤防火墙更高的安全性能，在网络吞吐量不是很大的情况下，也许用户不会察觉到什么，然而到了数据交换频繁的时刻，代理防火墙就成了整个网络的瓶颈，而且一旦防火墙的硬件配置支撑不住高强度的数据流

量而发生罢工，整个网络可能就会因此瘫痪了。所以，代理防火墙的普及范围还远远不及包过滤型防火墙，而在软件防火墙方面更是几乎没见过类似产品了——单机并不具备代理技术所需的条件，所以就目前整个庞大的软件防火墙市场来说，代理防火墙很难有立足之地。

3.状态监视技术

这是继“包过滤”技术和“应用代理”技术后发展的防火墙技术，它是checkpoint技术公司在基于“包过滤”原理的“动态包过滤”技术发展而来的，与之类似的有其他厂商联合发展的“深度包检测”（deep packet inspection）技术。这种防火墙技术通过一种被称为“状态监视”的模块，在不影响网络安全正常工作的前提下采用抽取相关数据的方法对网络通信的各个层次实行监测，并根据各种过滤规则作出安全决策。

“状态监视”（stateful inspection）技术在保留了对每个数据包的头部、协议、地址、端口、类型等信息进行分析的基础上，进一步发展了“会话过滤”（session filtering）功能，在每个连接建立时，防火墙会为这个连接构造一个会话状态，里面包含了这个连接数据包的所有信

息，以后这个连接都基于这个状态信息进行，这种检测的高明之处是能对每个数据包的内容进行监视，一旦建立了一个会话状态，则此后的数据传输都要以此会话状态作为依据，例如一个连接的数据包源端口是8000，那么在以后的数据传输过程里防火墙都会审核这个包的源端口还是不是8000，否则这个数据包就被拦截，而且会话状态的保留是有时间限制的，在超时的范围内如果没有再进行数据传输，这个会话状态就会被丢弃。状态监视可以对包内容进行分析，从而摆脱了传统防火墙仅局限于几个包头部信息的检测弱点，而且这种防火墙不必开放过多端口，进一步杜绝了可能因为开放端口过多而带来的安全隐患。

由于状态监视技术相当于结合了包过滤技术和应用代理技术，因此是最先进的，但是由于实现技术复杂，在实际应用中还不能做到真正的完全有效的数据安全检测，而且在一般的计算机硬件系统上很难设计出基于此技术的完善防御措施（市面上大部分软件防火墙使用的其实只是包过滤技术加上一点其他新特性而已）。

四. 技术展望

防火墙作为维护网络安全的关键设备，在目前采用的网络安全的防范体系中，占据着举足轻重的位置。伴随计算机技术的发展和网络应用的普及，越来越多的企业与个体都遭遇到不同程度的安全难题，因此市场对防火墙的设备需求和技术要求都在不断提升，而且越来越严峻的网络安全问题也要求防火墙技术有更快的提高，否则将会在面对新一轮入侵手法时束手无策。

多功能、高安全性的防火墙可以让用户网络更加无忧，但前提是要确保网络的运行效率，因此在防火墙发展过程中，必须始终将高性能放在主要位置，目前各大厂商正在朝这个方向努力，而且丰富的产品功能也是用户选择防火墙的依据之一，一款完善的防火墙产品，应该包含有访问控制、网络地址转换、代理、认证、日志审计等基础功能，并拥有自己特色的安全相关技术，如规则简化方案等，明天的防火墙技术将会如何发展，让我们拭目以待。

(完整版)化工原理概念汇总

化工原理知识 绪论 1、单元操作：（Unit Operations）： 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品，在化工生产中共有的过程称为单元操作（12）。 单元操作特点： ①所有的单元操作都是物理性操作，不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时，基本原理相同，所用设备也是通用的。单元操作理论基础：（11、12） 质量守恒定律：输入=输出+积存 能量守恒定律：对于稳定的过，程输入=输出 动量守恒定律：动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法： 实验研究方法（经验法）：用量纲分析和相似论为指导，依靠实验来确定过程变量之间的关系，通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法（半经验半理论方法）：通过分析，在抓住过程本质的前提下，对过程做出合理的简化，得出能基本反映过程机理的物理模型。（04） 3、因次分析法与数学模型法的区别：（08B） 数学模型法（半经验半理论）因次论指导下的实验研究法 实验：寻找函数形式，决定参数

第二章：流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头（或扬程）： 离心泵的压头（或扬程）：泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示，单位为m 。 2、离心泵的理论压头： 理论压头：离心泵的叶轮叶片无限多，液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动，液体为粘性等于零的理想流体，泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。 实际压头：离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括：1）叶片间的环流，2）流体的阻力损失，3）冲击损失。 3、气缚现象及其防止： 气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为气体的密度比液体的密度小的多，随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。 防止：在吸入管底部装上止逆阀，使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne 表示。 效率： 轴功率：电机输入离心泵的功率,用N 表示，单位为J/S,W 或kW 。 二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点：管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点，就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量，该交点称为泵在管路上的工作点。 流量调节： 1）改变出口阀开度——改变管路特性曲线； 2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程： 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N =

基于Android系统的手机防火墙的设计与实现

摘要：来电防火墙主要基于黑白名单的电话和短信过滤功能，再结合数据库的使用，达到来电或者信息屏蔽黑名单的作用。黑名单连接到数据库，可以进行简单的添加、修改、删除等操作。来电或者收到信息之后，手机自动搜索黑名单，将来电号码与黑名单中的号码进行比较，如果有改号码在黑名单中，则手机直接将该电话或者短信屏蔽掉。此外还有基于GPS的手机防盗功能；电话录音和留言功能；隐私空间。系统的界面使用Photoshop的按钮控件、XML语言界面设计使操作更简单。系统使用SQLite数据库，Eclipse开发工具，Android SDK开发环境，利用Google Android API、java语言来实现。最后，对系统采用模拟器预览效果，并对系统进行了部署和真实的体验测试。 关键词：Android；智能手机；防火墙 中图分类号：TN929.53；TP393.08 目前随着移动设备越来越普及以及移动设备的硬件的提升，移动设备的功能越来越完善。移动设备的系统平台也日渐火热起来。3G时代的到来也是助推移动设备的火热发展的一个大因素。目前国内最常见的移动开发平台有Symbian，iPhone，Windows Phone以及当下正在逐步兴起的Android。目前为止国内已经有很多Android系统用户[1]。 1 需求分析 1.1 黑/白名单的电话和短信过滤功能分析 1.1.1 黑名单可选择模式 黑名单的有三种拦截模式：只拦截电话，只拦截短信，两者都拦截。在黑名单表中有姓名、电话、拦截模式等字段。实现原理：软件启动后有一个服务）service）在后台运行，在服务中注册有一个监听器，监听电话的状态，当有电话来时，状态会变成响铃状态，在这里可以取得来电的号码。这时遍历表中的黑名单，看是否有号码和来电号码匹配，如果匹配就是该拦截的号码，这里就把电话结束掉，并写入拦截表中，弹出通知告知有电话被拦截[2]。 短信的拦截和电话拦截不一样，有两种实现方法： （1）接收系统短信广播：当收到短信时，Android系统会发出一个广播，通知收到短信，拦截短信基于Android中的广播机制。Android中的广播机制是所有注册了该广播监听器的程序都收到广播（只要先收到广播的应用程序没有结束掉该广播），当收到广播就会触发收到广播的事件，可以在这里处理短信，本程序采用这种方法[3]。 优点：可以拦截来信在状态栏的显示通知，适合短信拦截。 缺点：可以发展成MU，在后台悄悄的收/发短信 （2）应用观察者模式，监听短信数据库，操作短信内容：当系统收到短信时，会将短信写入短信数据库，可以注册一个监听器来监听短信数据库的变化。当短信数据库变化时就触发这个事件，在这里可以处理短信。 优点：操作方便，适合简单的短信应用。 缺点：来信会在状态栏显示通知信息。 1.1.2 白名单拦截模式

防火墙的设计与实现。。。

课程设计报告 课程名称计算机网络 课题名称1、防火墙技术与实现 2、无线WLAN的设计与实现 专业计算机科学与技术 班级0802班 学号 2

姓名王能 指导教师刘铁武韩宁 2011年3 月6 日

湖南工程学院 课程设计任务书 一．设计内容： 问题1：基于的认证系统 建立为了便于集中认证和管理接入用户，采用AAA（Authentication、Authorization 和Accounting）安全体系。通过某种一致的办法来配置网络服务，控制用户通过网络接入服务器的访问园区网络，设计内容如下： 1．掌握和RADIUS等协议的工作原理，了解EAP协议 2．掌握HP5308/HP2626交换机的配置、调试方法 3．掌握WindowsIAS的配置方法和PAP，CHAP等用户验证方法 4．建立一个基于三层交换机的模拟园区网络，用户通过AAA方式接入园区网络 问题2：动态路由协议的研究与实现 建立基于RIP和OSPF协议的局域网，对RIP和OSPF协议的工作原理进行研究，设计内容如下： 1．掌握RIP和OSPF路由协议的工作原理 2．掌握HP5308三层交换机和HP7000路由器的配置、调试方法 3．掌握RIP和OSPF协议的报文格式，路由更新的过程 4．建立基于RIP和OSPF协议的模拟园区网络 5．设计实施与测试方案 问题3：防火墙技术与实现 建立一个园区网络应用防火墙的需求，对具体实施尽心设计并实施，设计内容如下：1．掌握防火墙使用的主要技术：数据包过滤，应用网关和代理服务 2．掌握HP7000路由器的配置、调试方法 3．掌握访问控制列表ACL，网络地址转换NAT和端口映射等技术 4．建立一个基于HP7000路由器的模拟园区网络出口 5．设计实施与测试方案 问题4：生成树协议的研究与实现 建立基于STP协议的局域网，对STP协议的工作原理进行研究，设计内容如下： 1．掌握生成树协议的工作原理

状态检测防火墙原理

浅谈状态检测防火墙和应用层防火墙的原理（结合ISA SERVER） 防火墙发展到今天，虽然不断有新的技术产生，但从网络协议分层的角度，仍然可以归为以下三类： 1，包过滤防火墙； 2，基于状态检测技术(Stateful-inspection)的防火墙； 3，应用层防火墙。 这三类防火墙都是向前包容的，也就是说基于状态检测的防火墙也有一般包过滤防火墙的功能，而基于应用层的墙也包括前两种防火墙的功能。在这里我将讲讲后面两类防火墙的实现原理。 先从基于状态检测的防火墙开始吧，为什么会有基于状态检测的防火墙呢?这就要先看看第一类普通包过滤防火要缺点，比如我们要允许内网用户访问公网的WEB服务，来看看第一类普通包过滤防火墙是怎样处理的呢?那们应该建立一条类似图1所示的规则： 但这就行了吗?显然是不行的，因为这只是允许我向外请求WEB服务，但WEB服务响应我的数据包怎么进来呢还必须建立一条允许相应响应数据包进入的规则。好吧，就按上面的规则加吧，在动作栏中我们填允许，由于现据包是从外进来，所以源地址应该是所有外部的，这里不做限制，在源端口填80，目标地址也不限定，这个这端口怎么填呢?因为当我访问网站时本地端口是临时分配的，也就是说这个端口是不定的，只要是1023以上的有可能，所以没有办法，那只有把这些所有端口都开放了，于是在目标端口填上1024-65535，这样规则就如图示了，实际上这也是某些第一类防火墙所采用的方法。 想一想这是多么危险的，因为入站的高端口全开放了，而很多危险的服务也是使用的高端口啊，比如微软的终端远程桌面监听的端口就是3389，当然对这种固定的端口还好说，把进站的3389封了就行，但对于同样使用高但却是动态分配端口的RPC服务就没那么容易处理了，因为是动态的，你不便封住某个特定的RPC服务。 上面说了这是某些普通包过滤防火墙所采用的方法，为了防止这种开放高端口的风险，于是一些防火墙又根据T 接中的ACK位值来决定数据包进出，但这种方法又容易导致DoS攻击，何况UDP协议还没有这种标志呢?所包过滤防火墙还是没有解决这个问题，我们仍然需要一种更完美的方法，这时就有了状态检测技术，我们先不解么是状态检测防火墙，还是来看看它是怎样处理上面的问题的。同上面一样， 首先我们也需要建立好一条类似图1的规则(但不需要图2的规则)，通常此时规则需要指明网络方向，即是进还是出，然后我在客户端打开IE向某个网站请求WEB页面，当数据包到达防火墙时，状态检测检测到这是一个发起连接的初始数据包(由SYN标志)，然后它就会把这个数据包中的信息与防火墙规则作比较没有相应规则允许，防火墙就会拒绝这次连接，当然在这里它会发现有一条规则允许我访问外部WEB服务，于允许数据包外出并且在状态表中新建一条会话，通常这条会话会包括此连接的源地址、源端口、目标地址、目标连接时间等信息，对于TCP连接，它还应该会包含序列号和标志位等信息。当后续数据包到达时，如果这个数

防火墙有什么用工作原理介绍

防火墙有什么用工作原理介绍 什么是防火墙，有什么作用 所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障.是一种 获取安全性方法的形象说法，它是一种计算机硬件和软件的结合， 使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关(SecurityGateway)，从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙 主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成，防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件。 该计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过此防火墙。 在网络中，所谓“防火墙”，是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法，它实际上是一种隔离技术。防火墙是在 两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度，它能允许你“同意”的 人和数据进入你的网络，同时将你“不同意”的人和数据拒之门外，最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。换句话说，如果不 通过防火墙，公司内部的人就无法访问Internet，Internet上的人 也无法和公司内部的人进行通信。 XP系统相比于以往的Windows系统新增了许多的网络功能(Windows7的防火墙一样很强大，可以很方便地定义过滤掉数据包)，例如Internet连接防火墙(ICF)，它就是用一段"代码墙"把电脑和Internet分隔开，时刻检查出入防火墙的所有数据包，决定拦截或 是放行那些数据包。防火墙可以是一种硬件、固件或者软件，例如 专用防火墙设备就是硬件形式的防火墙，包过滤路由器是嵌有防火 墙固件的路由器，而代理服务器等软件就是软件形式的防火墙。 ICF工作原理 ICF被视为状态防火墙，状态防火墙可监视通过其路径的所有通讯，并且检查所处理的每个消息的源和目标地址。为了防止来自连

化学基本概念和基本原理知识点梳理

物质的构成和变化（一）物质的多样性1、物质的三种状态包括：固态、液态、气态 2、物质三态变化的微观实质是：分子之间的间隔（距离、空隙）改变，大小改变不了. 3、氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物举例：Fe2O3、CO2、纯净物和混合物的区分：物质的种类（一种或多种）各举两例：纯净物：氧气、水、高锰酸钾混合物：空气、溶液、大理石、煤、石油 4、单质和化合物的区分：元素的种类（一种或多种元素的纯净物）各举两例：单质：铁、氧气、氦气、碳化合物水、氧化钙、碳酸钠、氢氧化钙 5、有机物和无机物的区分：看是否含碳元素，（除碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸根是无机物）.各举两例：有机物：甲烷（CH4）乙醇（C2H5OH）乙酸 （CH3COOH）葡萄糖（C6H12O6）无机物大多数不含碳元素化合物.

物质的构成和变化（二）微粒构成物质1、构成物质的三种基本微粒是分子、原子、离子。例如：水是由水分子构成，铁是由铁原子构成，氯化钠是由钠离子和氯离子构成。 2、分子定义：分子是保持物质化学性质的最小粒子 3、原子定义：是化学变化中的最小粒子 4、离子定义：带电的原子或原子团 5、保持二氧化碳的化学性质的最小粒子是：二氧化碳分子 6、分子和原子的本质区别：在化学反应中分子可分原子不可分 7、化学反应的实质：宏观：物质生成新物质，微观：分子生成新分子 8、五个原子团的离子符号：（NH4+、NO3-、OH-、SO42-、CO32-） 9、分子的性质：不停运动、同种分子性质相同、有间隔、有质量和大小 10、原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。原子核（一般）是由质子和中子构成的。

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

地理概念和原理的教学策略

地理概念和原理的教学策略 内容提要： 本文认为地理概念和地理原理是对地理现象的反映，它体现了地理事物的本质特征。而概念的建立和原理的理解需要一种感知，不是一种简单的背诵式的记忆。这一感知过程也就是地理思维的形成过程，是对众多地理信息进行抽象；因此，在概念原理的教学过程中，选用经典的例子和案例可以让学生领会、感悟地理概念及原理的本质特征。提出地理概念原理的教学对策是让学生感悟，在感悟中形成地理思维、获得解决问题的能力。并探讨几种感悟教学的切入点。 ：地理概念、原理本质特征教学策略信息感悟 地理概念是地理基础知识的组成部分，也是理解和掌握地理基本原理、基本规律的关键。 一、地理概念和原理的本质特征体现着基本地理思维 1．地理概念和原理是对地理信息的一种抽象。 现行高考考试大纲中改变了能力目标的表述，侧重于学习行为过程；在四个考核目标中，“获取和解读信息”、“调动和运用知识”直接与地理概念和原理有关。所谓地理信息，就是用文字、图象、数字等表达的一些地理现象和特征；调用的知识绝大部分都是地理概念和原理。当我们理解了地理概念和原理背后的地理现象的本质特征后，就能有效地实现“调动和运用知识”去解读信息。

2．地理概念和原理的特点是高度的概括和时空的条件性。认识概念、原理的过程，是一种信息有序化的过程；所以，概念、原理不仅仅是一种知识，概念的建立过程与原理的把握是一种地理思维的形成过程。 3．地理概念、原理的建立过程，是一种对地理现象中所蕴涵的本质特征的感悟。 在概念原理的教学过程中，选用经典的例子和案例可以让学生领会、感悟地理概念及原理的本质特征。 例如，应用基本概念原理的本质特征解决问题的典型例子有“热力环流”。 二、地理概念教学 概念包括内涵和外延，最基本的特征是强调准确性和关联性。准确性要求学会归纳、判断；关联性要求学会联想、发散。他们是解决问题的方法，也是最基本的思维方式。1．从“准确”的相对性中去感悟概念 概念要求准确，所以概念中的限定词通常是作为把握概念的关键。但从表达这一层面来说，所下的定义永远是一个相对的准确；从反映概念的某一事物的现象和特征来说，通常又不能涵盖概念的全部。这成为我们教学的一个难点。比如，热力环流：体现在许多环节上；空间上有地面和高空，温度上有冷和热，空气运动有垂直和水平运动。“由于地面冷热不均而形成的空气环流，称为热力环流。”也就不能达到概念本

人教版初中化学基础知识： 基本概念和原理

初中化学基础知识| 基本概念和原理 【知识点精析】 1. 物质的变化及性质 （1）物理变化：没有新物质生成的变化。 ①宏观上没有新物质生成，微观上没有新分子生成。 ②常指物质状态的变化、形状的改变、位置的移动等。 例如：水的三态变化、汽油挥发、干冰的升华、木材做成桌椅、玻璃碎了等等。 （2）化学变化：有新物质生成的变化，也叫化学反应。 ①宏观上有新物质生成，微观上有新分子生成。 ②化学变化常常伴随一些反应现象，例如：发光、发热、产生气体、改变颜色、生成沉淀等。有时可通过 反应现象来判断是否发生了化学变化或者产物是什么物质。 （3）物理性质：物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。 ①物理性质也并不是只有物质发生物理变化时才表现出来的性质；例如：木材具有密度的性质，并不要求 其改变形状时才表现出来。 ②由感官感知的物理性质主要有：颜色、状态、气味等。 ③需要借助仪器测定的物理性质有：熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、导电性等。 （4）化学性质：物质只有在化学变化中才能表现出来的性质。 例如：物质的金属性、非金属性、氧化性、还原性、酸碱性、热稳定性等。 2. 物质的组成

宏观 元素 组成 微观分子 原子核 质子原子 中子离子 核外电子 原子团：在许多化学反应里，作为一个整体参加反应，好像一个原子一样的原子集团。 离子：带电荷的原子或原子团。 元素：具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。 3. 物质的分类 （1）混合物和纯净物 混合物：组成中有两种或多种物质。常见的混合物有：空气、海水、自来水、土壤、煤、石油、天然气、爆 鸣气及各种溶液。 28

纯净物：组成中只有一种物质。 ①宏观上看有一种成分，微观上看只有一种分子； ②纯净物具有固定的组成和特有的化学性质，能用化学式表示； ③纯净物可以是一种元素组成的（单质），也可以是多种元素组成的（化合物）。 （2）单质和化合物 单质：只由一种元素组成的纯净物。可分为金属单质、非金属单质及稀有气体。 化合物：由两种或两种以上的元素组成的纯净物。 （3）氧化物、酸、碱和盐 氧化物：由两种元素组成的，其中有一种元素为氧元素的化合物。 氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物；还可分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物；酸：在溶液中电离出的阳离子全部为氢离子的化合物。酸可分为强酸和弱酸；一元酸与多元酸；含氧酸与无 氧酸等。 碱：在溶液中电离出的阳离子全部是氢氧根离子的化合物。碱可分为可溶性和难溶性碱。盐：电离时电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物。盐可分为正盐、酸式盐和碱式盐。 ì元素符号 ? ?化学式 4. 化学用语í

防火墙工作原理和种类

近年来，随着普通计算机用户群的日益增长，“防火墙”一词已经不再是服务器领域的专署，大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种“防火墙”软件了。但是，并不是所有用户都对“防火墙”有所了解的，一部分用户甚至认为，“防火墙”是一种软件的名称…… 到底什么才是防火墙？它工作在什么位置，起着什么作用？查阅历史书籍可知，古代构筑和使用木制结构房屋的时候为防止火灾的发生和蔓延，人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障，这种防护构筑物就被称为“防火墙”（Fire Wall）。时光飞梭，随着计算机和网络的发展，各种攻击入侵手段也相继出现了，为了保护计算机的安全，人们开发出一种能阻止计算机之间直接通信的技术，并沿用了古代类似这个功能的名字——“防火墙”技术来源于此。用专业术语来说，防火墙是一种位于两个或多个网络间，实施网络之间访问控制的组件集合。对于普通用户来说，所谓“防火墙”，指的就是一种被放置在自己的计算机与外界网络之间的防御系统，从网络发往计算机的所有数据都要经过它的判断处理后，才会决定能不能把这些数据交给计算机，一旦发现有害数据，防火墙就会拦截下来，实现了对计算机的保护功能。 防火墙技术从诞生开始，就在一刻不停的发展着，各种不同结构不同功能的防火墙，构筑成网络上的一道道防御大堤。 一.防火墙的分类 世界上没有一种事物是唯一的，防火墙也一样，为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段，防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性，防火墙分为两大类，硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在

负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序，它是以逻辑形式存在的，防火墙程序跟随系统启动，通过运行在 Ring0 级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间，形成一种逻辑上的防御体系。 在没有软件防火墙之前，系统和网络接口设备之间的通道是直接的，网络接口设备通过网络驱动程序接口（Network Driver Interface Specification，NDIS）把网络上传来的各种报文都忠实的交给系统处理，例如一台计算机接收到请求列出机器上所有共享资源的数据报文， NDIS 直接把这个报文提交给系统，系统在处理后就会返回相应数据，在某些情况下就会造成信息泄漏。而使用软件防火墙后，尽管 NDIS 接收到仍然的是原封不动的数据报文，但是在提交到系统的通道上多了一层防御机制，所有数据报文都要经过这层机制根据一定的规则判断处理，只有它认为安全的数据才能到达系统，其他数据则被丢弃。因为有规则提到“列出共享资源的行为是危险的”，因此在防火墙的判断下，这个报文会被丢弃，这样一来，系统接收不到报文，则认为什么事情也没发生过，也就不会把信息泄漏出去了。 软件防火墙工作于系统接口与 NDIS 之间，用于检查过滤由 NDIS 发送过来的数据，在无需改动硬件的前提下便能实现一定强度的安全保障，但是由于软件防火墙自身属于运行于系统上的程序，不可避免的需要占用一部分CPU 资源维持工作，而且由于数据判断处理需要一定的时间，在一些数据流量大的网络里，软件防火墙会使整个系统工作效率和数据吞吐速度下降，甚至有些软件防火墙会存在漏洞，导致有害数据可以绕过它的防御体系，给数据安全带来损失，因此，许多企业并不会考虑用软件防火墙方案作为公司网络的防御措施，而是使用看得见摸得着的硬件防火墙。 硬件防火墙是一种以物理形式存在的专用设备，通常架设于两个网络的

防火墙 实验报告

一、实验目得 ●通过实验深入理解防火墙得功能与工作原理 ●熟悉天网防火墙个人版得配置与使用 二、实验原理 ●防火墙得工作原理 ●防火墙能增强机构内部网络得安全性.防火墙系统决定了 哪些内部服务可以被外界访问；外界得哪些人可以访问内 部得服务以及哪些外部服务可以被内部人员访问。防火墙 必须只允许授权得数据通过，而且防火墙本身也必须能够 免于渗透。 ●两种防火墙技术得对比 ●包过滤防火墙：将防火墙放置于内外网络得边界;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 式攻击得潜在危险． ●应用级网关:内置了专门为了提高安全性而编制得Proｘy 应用程序,能够透彻地理解相关服务得命令,对来往得数据 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）之间得应用。 ●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得设 置,使堡垒机成为Inｔeｒnet 上其它节点所能到达得唯 一节点,这确保了内部网络不受未授权外部用户得攻击。 ●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。这样得主机可以充当与这些 接口相连得网络之间得路由器；它能够从一个网络到另外 一个网络发送IP数据包.但就是外部网络与内部网络不能 直接通信，它们之间得通信必须经过双重宿主主机得过滤 与控制． ●被屏蔽子网体系结构：添加额外得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得把内部网络与外 部网络(通常就是Inteｒnet）隔离开。被屏蔽子网体系结 构得最简单得形式为,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、实验内容与步骤 (1)简述天网防火墙得工作原理 天网防火墙得工作原理： 在于监视并过滤网络上流入流出得IP包，拒绝发送可疑得包。基于协议特定得标准,路由器在其端口能够区分包与限制包得能力叫包过滤。由于Iｎterneｔ与Intraｎet 得连接多数都要使用路由器,所以Routｅr成为内外通信得必经端口，Rouｔer得厂商在Ｒouter上加

中考化学基本概念与原理复习：溶液

中考化学基本概念与原理复习：溶液 主要考点： 1．常识：温度、压强对物质溶解度的影响；混合物分离的常用方法 ①一般固体物质 ．．．．受压强影响不大，可以忽略不计。而绝大部分固体随着温度的升高，其溶解度也逐渐升高（如：硝酸钾等）；少数固体随着温度的升高，其溶解度变化不大（如：氯化钠等）；极少数固体随着温度的升高，其溶解度反而降低的（如：氢氧化钙等）。 气体物质 ．．．．的溶解度随着温度的升高而降低，随着压强的升高而升高。 ②混合物分离的常用方法主要包括：过滤、蒸发、结晶 过滤法用于分离可溶物与不溶物组成的混合物，可溶物形成滤液，不溶物形成滤渣而遗留在滤纸上； 结晶法用于分离其溶解度受温度影响有差异的可溶物混合物，主要包括降温结晶法及蒸发结晶法 降温结晶法用于提取受温度影响比较大的物质（即陡升型物质），如硝酸钾中含有少量的氯化钠； 蒸发结晶法用于提取受温度影响不大的物质（即缓升型物质），如氯化钠中含有少量的硝酸钾； 2．了解：溶液的概念；溶质，溶剂的判断；饱和溶液与不饱和溶液的概念、判断、转换的方法；溶解度的概念；固体溶解度曲线的应用 ①溶液的概念就是9个字：均一的、稳定的、混合物。溶液不一定是液体的，只要同时 满足以上三个条件的物质，都可以认为是溶液。 ②一般简单的判断方法：当固体、气体溶于液体时，固体、气体是溶质，液体是溶剂。 两种液体相互溶解时，通常把量多的一种叫做溶剂，量少的一种叫做溶质。当溶液中有水存在的时候，无论水的量有多少，习惯上把水看作溶剂。通常不指明溶剂的溶液，一般指的是水溶液。 在同一个溶液中，溶质可以有多种。特别容易判断错误的是，经过化学反应之后，溶液中溶质的判断。 ③概念：饱和溶液是指在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种物质的溶液。 还能继续溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的不饱和溶液。

简易Windows防火墙的设计与实现.

简易Windows防火墙的设计与实现 1 引言 1.1 课题背景防火墙是一种隔离技术，是一类防范措施的总称，利用它使得内部网络与Internet或者其他外部网络之间相互隔离，通过限制网络互访来保护内部网络。防火墙是建立在内部网络与外部网络之间的唯一安全通道，简单的可以只用路由器实现，复杂的可以用主机甚至一个子网来实现，它可以在IP层设置屏障，也可以用应用软件来阻止外来攻击。通过制定相应的安全规则，可以允许符合条件的数据进入，同时将不符合条件的数据拒之门外，这样就可以阻止非法用户的侵入，保证内部网络的安全。 1. 2 本课题研究意义随着计算机技术和网络技术的发展，计算机网络给人们带来了很多便利，于此同时网络安全的问题也伴随着网络技术的发展而日趋严重。使用防火墙能很好的提高系统的安全性，减少系统受到网络安全方面的威胁。本毕业设计选择开发一个Windows下的防火墙，它能够对网络IP 数据包按照用户的设置进行过滤。通过此防火墙的开发锻炼了学生的实际动手能力对以后的学习和工作能力的培养具有重要意义。 1. 3 本课题研究方法本设计是使用VC++ 6.0的开发环境，运用IP过滤钩子驱动技术设计和实现的。本次毕业设计应首先分析防火墙的相关功能，结合本次毕业设计的相关要求写出需求分析；其次，综合运用以前所学的相关知识，在设计中以需求分析为基础，写出系统开发计划、实现流程及相关问题的实现方法；同时，在开发设计与实现中，要保存好相关的设计文档。 2 防火墙概述2.1 防火墙的定义防火墙是指设置在不同网络（如可信任的企业内部网和不可信的公共网）或网络安全域之间的一系列部件的组合。它可通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况，以此来实现网络的安全保护。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，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动，保证了内部网络的安全。防火墙是设置在被保护网络和外部网络之间的一道屏障，实现网络的安全保护，以防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入。防火墙本身具有较强的抗攻击能力，它是提供信息安全服务、实现网络和信息安全的基础设施。 2.2 防火墙的基本策略按照美国国家计算机安全协会（NCSA）的建议，制定安全计划必须包括服务访问策略和防火墙设计策略。服务访问策略应包括控制用户对某些Internet服务的访问。另外，用户也需要限制访问的方式，如PPP或SLIP。在建立服务访问政策时，需要注意两个方式： 1、不允许从Internet上访问到用户的网络，但是允许个别用户（设定得到）的网络访问有限Internet站点。但必须进行地址伪装； 2、允许有限的从Internet上访问到公司网络，如从Internet上只能访问公司的WWW和FTP服务器。作为防火墙策略，就是定义实现服务访问策略的具体规则。在实现防火墙策略时，用户可以采用以下两个原则之一： 1、除了允许的事件之外，拒绝其它的任何事件。 2、除了拒绝的事件之外，允许其它的任何事件。制定的策略是由一条条规则构成的，防火墙的规则可分为三条链：输入链、输出链和转发链。 2.3 包过滤防火墙 2.3.1 数据包数据包是指IP网络消息。IP标准定义了在网上两台计算机之间发送的消息的结构.结构上,一个包包含了一个信息头和应被传送数据的一段消息体。Linux中包含的IP防火墙机制3种IP消息类型:ICMP(Internet控制消息协议)、UDP(用户数据报协议)和TCP(传输控制协议)。所有的IP包头包含了源、目的IP地址、IP协议消息类

包过滤防火墙的工作原理

******************************************************************************* ?包过滤防火墙的工作原理 ?包过滤（Packet Filter）是在网络层中根据事先设置的安全访问策略（过滤规 则），检查每一个数据包的源IP地址、目的IP地址以及IP分组头部的其他各种标志信息（如协议、服务类型等），确定是否允许该数据包通过防火墙。 如图8-5所示，当网络管理员在防火墙上设置了过滤规则后，在防火墙中会形成一个过滤规则表。当数据包进入防火墙时，防火墙会将IP分组的头部信息与过滤规则表进行逐条比对，根据比对结果决定是否允许数据包通过。 ?3．包过滤防火墙的应用特点 ?包过滤防火墙是一种技术非常成熟、应用非常广泛的防火墙技术，具有以下 的主要特点： ?（1）过滤规则表需要事先进行人工设置，规则表中的条目根据用户的安全 要求来定。 ?（2）防火墙在进行检查时，首先从过滤规则表中的第1个条目开始逐条进 行，所以过滤规则表中条目的先后顺序非常重要。 （3）由于包过滤防火墙工作在OSI参考模型的网络层和传输层，所以包过滤防火墙对通过的数据包的速度影响不大，实现成本较低。 ?代理防火墙的工作原理 ?代理防火墙具有传统的代理服务器和防火墙的双重功能。如图8-6所示，代理服务器位于客户机与服务器之间，完全阻挡了二者间的数据交流。从客户 机来看，代理服务器相当于一台真正的服务器；而从服务器来看，代理服务 器仅是一台客户机。 ?2．代理防火墙的应用特点 ?代理防火墙具有以下的主要特点： ?（1）代理防火墙可以针对应用层进行检测和扫描，可有效地防止应用层的 恶意入侵和病毒。 ?（2）代理防火墙具有较高的安全性。由于每一个内外网络之间的连接都要 通过代理服务器的介入和转换，而且在代理防火墙上会针对每一种网络应用（如HTTP）使用特定的应用程序来处理。 ?（3）代理服务器通常拥有高速缓存，缓存中保存了用户最近访问过的站点 内容。 ?（4）代理防火墙的缺点是对系统的整体性能有较大的影响，系统的处理效 率会有所下降，因为代理型防火墙对数据包进行内部结构的分析和处理，这会导致数据包的吞吐能力降低（低于包过滤防火墙）。 *******************************************************************************

组成原理的基本概念及知识点

组成原理的基本概念及知识点 1.软件通常分为系统软件和应用软件两大类。 2.计算机硬件由运算器、控制器存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。 3.8086CPU芯片的结构特点是将运算部件与总线接口部件分开，目的是减少总线的空闲时间，提高指令执行速度。 3.根据目前常用的存储介质可以将存储器分为磁表面存储器、半导体存储器和光存储器三种。 4.典型的接口通常具有如下六种功能：控制、缓冲器、状态、转换、整理、程序中断。 5.计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构来看，至今为止绝大多数计算机仍是冯?诺依曼式计算机。 6. 中断方式指：CPU在接到随机产生的中断请求信号后，暂停原程序，转去执行相应的中断处理程序，以处理该随机事件，处理完毕后返回并继续执行原程序；主要应用于处理复杂随机事件、控制中低速I/O。如打印机控制，故障处理。 7. 总线的分类方法主要有以下几种 A、按传送格式分为：串行总线、并行总线； B、按时序控制方式分为：同步总线（含同步扩展总线），异步总线； C、按功能分为：系统总线，CPU内部总线、各种局部总线。 8. 存储系统的三级组成 A、主存：存放需要CPU运行的程序和数据，速度较快，容量较大； B、Cache：存放当前访问频繁的内容，即主存某些页的内容复制。速度最快，容量较小； C、外存：存放需联机保存但暂不执行的程序和数据。容量很大而速度较慢。 9. 中断接口的基本组成及作用 A、地址译码。选取接口中有关寄存器，也就是选择了I/O设备； B、命令字/状态字寄存器。供CPU输出控制命令，调回接口与设备的状态信息； C、数据缓存。提供数据缓冲，实现速度匹配； D、控制逻辑。如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。 10. 将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有利用价值的信息，我们称其为数据处理。 11. 目前的计算机，从原理上讲指令和数据都以二进制形式存放。 12. 计算机问世至今，不管怎样更新，依然保有“存储程序”的概念。最早提出这种概念的是冯?诺依曼。 13. 完整的计算机系统应包括运算器、存储器、控制器。 14. 根据传送信息的种类不同，系统总线分为：数据总线，地址总线，控制总线。 15. 根据逻辑部件的连接不同，单机系统中采用的总线结构基本有三种类型，它们是片内总线，系统总线，通信总线。 16. 计算机系统采用“面向总线”的形式的优点是： A、简化了硬件的设计 B、简化了系统结构 C、系统扩充性好 D、系统更新性能好

浅谈Windows的防火墙设计与实现

浅谈Windows的防火墙设计与实现 0引言 防火墙是建立在网络外部环境与计算机系统之间的防护措施，其可以对网络进行访问控制，将非用户允许的网络入侵行为给予阻止和屏蔽。本文首先对Windows防火墙的功能、种类进行介绍，分析目前较为流行的Windows防火墙方案，并选择其中一种较为理想的方案进行设计，最后完成对系统的主控模块和数据包过滤的实现。 1Windows防火墙概述 1.1基本功能介绍 Windows防火墙的基本功能概括为其是在计算机网络中对数据流的可信度在Windows操作系统中进行传输控制。首先，建立起计算机网络安全策略;其次，对网络通信数据进行扫描，将违反网络安全策略的行为给予过滤;然后，防火墙具有通信端口管理功能，对暴露在网络中的计算机危险端口在其不使用的过程中给予关闭，防止黑客对网络用户进行攻击。 1.2防火墙种类 防火墙可根据技术发展历程进行划分，划分为包过滤型、代理型和检测型防火墙。 包过滤型防火墙是基于网络层与传输层中的识别和控制数据包发送方及接收方的护地址，并对IP地址进行分析，对来自未知护地址的数据包进行过滤。包过滤型防火墙配置简单，处理速度快，但是其无

法分析应用层协议，无法规避系统漏洞风险，防火墙功能有限。 代理型防火墙是建立在互联网与局域网之间的防护措施，互联网络数据进入局域网络前要经过防火墙的转发，防火墙在应用层进行访问控制，对危险数据包不予以转发。代理防火墙可以对网络应用层、传输层、网络层的特征进行检测，但其处理速度较慢，无法实现较大规模的网络并发连接。 检测型防火墙是改变传统被动式防护方式，主动检测网络通信书包，在用户访问互联网时，用户端与服务器端相互通信，检测型防火墙针对通信数据包的状态变化判断通信数据包中是否包括危险信息并进行防护。 2系统设计 2.1系统功能结构 防火墙功能可实现网络数据包的过滤、应用程序的控制、网络日志的记录和根据用户需求设置网络过滤规则。 本文利用w insock2 SP工技术实现对Windows防火墙的构建，w insock2 SP工技术能够将Windows系统应用程序和防火核心层驱动程序之间建立通信连接，在防火墙保护下的Windows用户进行网络应用要通过防火墙实现，防火墙可对网络应用层上的数据包进行截获、分析和处理，winsock2SP CPU占用率较小，同时可保证所截获的数据包的完整性。Windows防火墙功能上划分两大板块，一是主控部分，主动部分是对防火墙自身进行管理和监控，其分析冲突检测和系统监控两个模块，冲突检测可对防火墙规则库中的规则进行冲突检测，保

防火墙工作原理和种类

一.防火墙的概念 近年来，随着普通计算机用户群的日益增长，“防火墙”一词已经不再是服务器领域的专署，大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种“防火墙”软件了。但是，并不是所有用户都对“防火墙”有所了解的，一部分用户甚至认为，“防火墙”是一种软件的名称…… 到底什么才是防火墙？它工作在什么位置，起着什么作用？查阅历史书籍可知，古代构筑和使用木制结构房屋的时候为防止火灾的发生和蔓延，人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障，这种防护构筑物就被称为“防火墙”（FireWall）。时光飞梭，随着计算机和网络的发展，各种攻击入侵手段也相继出现了，为了保护计算机的安全，人们开发出一种能阻止计算机之间直接通信的技术，并沿用了古代类似这个功能的名字——“防火墙”技术来源于此。用专业术语来说，防火墙是一种位于两个或多个网络间，实施网络之间访问控制的组件集合。对于普通用户来说，所谓“防火墙”，指的就是一种被放置在自己的计算机与外界网络之间的防御系统，从网络发往计算机的所有数据都要经过它的判断处理后，才会决定能不能把这些数据交给计算机，一旦发现有害数据，防火墙就会拦截下来，实现了对计算机的保护功能。 防火墙技术从诞生开始，就在一刻不停的发展着，各种不同结构不同功能的防火墙，构筑成网络上的一道道防御大堤。 二.防火墙的分类 世界上没有一种事物是唯一的，防火墙也一样，为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段，防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性，防火墙分为两大类，硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序，它是以逻辑形式存在的，防火墙程序跟随系统启动，通过运行在Ring0 级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间，形成一种逻辑上的防御体系。 在没有软件防火墙之前，系统和网络接口设备之间的通道是直接的，网络接口设备通过网络驱动程序接口（Network Driver Interface Specification，

防火墙的工作原理

防火墙的工作原理 文章来源：天极 “黑客会打上我的主意吗？”这么想就对了，黑客就像钻鸡蛋缝的苍蝇一样，看到一丝从系统漏洞发出的光亮就会蠢蠢欲动！好，如何保护你的网络呢？计算机的高手们也许一张嘴就提议你安装网络的防火墙，那么第一个问题就来了：到底什么是防火墙呢？ 什么是防火墙？ 防火墙就是一种过滤塞（目前你这么理解不算错），你可以让你喜欢的东西通过这个塞子，别的玩意都统统过滤掉。在网络的世界里，要由防火墙过滤的就是承载通信数据的通信包。 天下的防火墙至少都会说两个词：Yes或者No。直接说就是接受或者拒绝。最简单的防火墙是以太网桥。但几乎没有人会认为这种原始防火墙能管多大用。大多数防火墙采用的技术和标准可谓五花八门。这些防火墙的形式多种多样：有的取代系统上已经装备的TCP/IP协议栈；有的在已有的协议栈上建立自己的软件模块；有的干脆就是独立的一套操作系统。还有一些应用型的防火墙只对特定类型的网络连接提供保护（比如SMTP或者HTTP协议等）。还有一些基于硬件的防火墙产品其实应该归入安全路由器一类。以上的产品都可以叫做防火墙，因为他们的工作方式都是一样的：分析出入防火墙的数据包，决定放行还是把他们扔到一边。 所有的防火墙都具有IP地址过滤功能。这项任务要检查IP包头，根据其IP源地址和目标地址作出放行/丢弃决定。看看下面这张图，两个网段之间隔了一个防火墙，防火墙的一端有台UNIX计算机，另一边的网段则摆了台PC客户机。 当PC客户机向UNIX计算机发起telnet请求时，PC的telnet客户程序就产生一个TCP包并把它传给本地的协议栈准备发送。接下来，协议栈将这个TCP包“塞”到一个IP包里，然后通过PC机的TCP/IP栈所定义的路径将它发送给UNIX计算机。在这个例子里，这个IP包必须经过横在PC和UNIX计算机中的防火墙才能到达UNIX计算机。 现在我们“命令”（用专业术语来说就是配制）防火墙把所有发给UNIX计算机的数据包都给拒了，完成这项工作以后，“心肠”比较好的防火墙还会通知客户程序一声呢！既然发向目标的IP数据没法转发，那么只有和UNIX计算机同在一个网段的用户才能访问UNIX计算机了。 还有一种情况，你可以命令防火墙专给那台可怜的PC机找茬，别人的数据包都让过就它不行。这正是防火墙最基本的功能：根据IP地址做转发判断。但要上了大场面这种小伎俩就玩不转了，由于黑客们可以采用IP地址欺骗技术，伪装成合法地址的计算机就可以穿越信任这个