构建防火墙-FreeBSD 技术文摘

    防火墙的主要目标是控制内部网络和外部Internet之间的连接，有限制的允许内部网络中的计算机访问Internet 上的服务，但限制外部网络访问内部计算机。为了实现这个目的，至少需要一个具有两个（或更多）网络界面的计算机，它的一个网络界面连接外部网络，另一个网络界面连接内部网络。然而如何实现限制网络访问的方法却有所不同，主要就可以分为基于IP数据包过滤的防火墙和基于代理的防火墙。ipfw/natd和ipfilter都是基于包过滤和网络地址转换的软件工具，而代理服务器通常通过代理服务器软件来实现。

　　FreeBSD下用于防火墙的最重要的代理软件是fwtk，它提供了多种代理服务器和统一的认证方式。FreeBSD 上也能运行其他的代理服务器，然而那些代理服务器主要用于代理单个协议，不能单独用于构建全面功能的防火墙系统，而fwtk则提供了多种代理服务器，为构建一个完整的防火墙系统提供了基础。然而fwtk不是一个设置完好的防火墙系统，而只是一组构建防火墙的组件。因此要使用fwtk来设定防火墙，仍然是一个复杂的任务。虽然在FreeBSD 下可以使用Ports Collection很方便的编译安装fwtk，但问题的关键是针对具体的服务进行设置。

　　fwtk能在多种Unix系统上运行，很多资料和书籍都已经介绍了其使用和设置方法，这里就不再介绍fwtk 的使用和设置。这里主要介绍基于包过滤和NAT的防火墙系统。

　  选择防火墙的类型
　
    早期的包过滤防火墙只是建立在路由器的基础上，只支持有限的过滤规则，并且不能保持网络连接状态。更关键的问题是，基于路由器的防火墙不能隐藏内部网络的拓扑结构，这样入侵者就比较容易利用包括IP欺骗在内的方式对内部计算机进行攻击。然而，网络地址转换技术可以改变这种情况，使用ipfw/natd或ipfilter可以建立更安全、更高性能的防火墙系统。

　　由于NAT改变了内部计算机的IP地址，因此这种方式也可以称作网络层代理。而其他直接支持应用程序的代理服务器，如squid，fwtk等，被称为应用层代理，应用层代理的好处是可以定义更复杂的访问控制形式，例如针对用户进行认证等，并能提供较详细的日志记录。然而应用层代理的缺点是不方便用户使用，需要对客户端软件进行其他设置，并且不一定会具有所有种类的应用程序的代理程序。

　　代理型防火墙的另一个问题是，无法向外部提供网络服务。这也可以算一个优点，因为向外提供网络服务就必然降低网络安全性，然而实际上网络使用者也希望通过自己的网络向外发布信息，而不只是简单的浏览Internet。当然在提供服务的同时也要保证发布信息服务器的安全，因此希望将其放入防火墙内部。对于需要发布信息的要求，NAT通过映射端口（或地址）就能满足要求，但代理服务器不能。

　　然而，也能设计这样一种代理服务器，它接收Internet上任意（或受限）主机的访问，而将代理这些访问请求访问内部的服务器，这种代理服务器称为反向代理服务器。

　　在不同类型的防火墙之间进行选择主要依赖于不同的需要，一般的情况下，内部网络的使用希望防御外部网络上的入侵者，但又希望能够最大可能的使用各种网络应用程序来访问Internet，而同时也希望系统配置比较简单，这样直接利用FreeBSD提供的ipfw/natd或ipfilter均能满足这种要求，网络地址转换类型的防火墙配置简洁、性能更高，并且对应用程序的支持相当强。

　　有些网络内部计算机的使用比较混乱，因此希望针对用户进行认证控制，此后才允许用户能访问Internet，并还希望能限制用户使用访问Internet的应用种类，进行更复杂的日志记录，这些情况下就应该选用应用层代理服务器fwtk。极端的情况下，只打算对内部用户提供有限种类的Internet服务，那么设置一个专用的应用代理服务器也就满足要求了，例如设置squid代理WWW访问。

　　然而，在FreeBSD上构建防火墙系统是通过系统提供的各种组件进行组合得到的，采取多种组件进行组合，就能构建更复杂的系统。可以根据不同需要，同时利用包过滤、网络地址转换及各种不同应用层代理等多种形式，设置不同复杂程度的防火墙系统，这就是FreeBSD系统的优势。但在这些情况下，由于FreeBSD提供的这些组件并不是单一软件，而是相互独立的多个软件，因此要设置一个完整的防火墙系统，还需要使用者进行复杂的设置。或者还需要管理员使用一些简单的脚本程序以辅助分析系统日志，发送警报，甚至对网络状态进行实时监控，通过迅速改变防火墙设置来保护内部网络系统。

　　通过分析防火墙的日志记录，甚至监控通过防火墙的数据流模式，就可以寻找发生过或正在进行的系统入侵行为（通常可能是服务阻塞、暴力攻击甚至更复杂的特定攻击模式），进而反馈回防火墙系统，以重新调整设置，增强系统安全性。