*（长期更新）软考网络工程师学习笔记——Section 21 防火墙技术原理

目录

一、防火墙的概念

防火墙是一种网络安全设备，用于隔离不同安全级别的网络，控制网络之间的通信。总的来说，防火墙的作用是允许流量通过，外网用户的访问需经过安全策略过滤，其中非法流量无法通过防火墙被隔断，内网用户可以直接通过防火墙对外网进行访问。

二、防火墙的出厂配置

华为eNSP中管理网口的接口号一般为GE0/0/0或MEth0/0/0，其IP地址为192.168.0.0/24，可以通过Web登录管理网口，具体操作是首先需将网络管理员PC的IP地址设置为192.168.0.2~192.168.0.254范围内的IP地址，然后在浏览器中输入地址“https://192.168.0.1:8443”，即可通过浏览器登录防火墙设备的Web页面，其默认用户名为admin，默认密码是Admin@123。

三、防火墙区域

• 防火墙区域划分可为内网、外网和DMZ三个区域，按照网络安全级别来说，三个区域的级别由高到低为：内网>DMZ>外网。

1、内网中包括企业网络的所有计算机和客户端等，该区域是可信的，它是防火墙重点保护区域，该区域安全保护级别最高。
2、外网是防火墙重点防范的区域，需要防范来自外网的风险攻击，同时，经防火墙设定规则过滤的可以允许访问进来，该区域安全保护级别最低。
3、DMZ区域是一个逻辑区域，它是从内网区域中划分出来的，一般用于服务器，也包含向外网提供服务的服务器集合，例如由Web服务器、DNS服务器、FTP服务器、电子邮件服务器等。DMZ的区域安全保护级别较低。

四、防火墙设备的工作模式

对于一个防火墙设备而言，若设备的每个接口都配有独立的IP地址，则防火墙工作在路由模式；若接口没有配置IP地址，则工作在透明模式；若部分接口有，部分接口没有，则工作在混合模式。

五、防火墙设备默认区域划分

对防火墙的接口进行划分，从而可以隔离不同安全级别的网络区域，划分的不同接口所对应的网络即被划分为不同的安全级别。一个接口只能加入一个安全区域，而一个安全区域下可以加入多个接口，另外，防火墙的安全区域按照数字级别划分：1~100。

如果一台 Cisco PIX防火墙有如下配置：
PIX(config) #nameif ethernet0 f1 security0
PIX(config) #nameif ethernet1 f2 security100
PIX(config) #nameif ethernet2 f3 security50
则，以下说法中正确的是（C）。
A ）端口 f1 作为外部接口， f2 连接 DMZ ， f3 作为内部接口
B ）端口 f1 作为内部接口， f2 连接 DMZ ， f3 作为外部接口
C ）端口 f1 作为外部接口， f2 作为内部接口， f3 连接 DMZ
D ）端口 f1 作为内部接口， f2 作为外部接口， f3 连接 DMZ

解析：可知内部网络的安全级别最高，其次是DMZ区域，然后是外部网络，所以通过命令中每个以太网接口的security后跟的数字可知，端口 f1
作为外部接口，其security最小， f2 作为内部接口，其security最大， f3 连接 DMZ区域。

• 以华为设备为例，系统缺省已经有四个安全区域，分别是受信区域（Trust）、非受信区域（Untrust）、非军事化区域（DMZ）和本地区域（Local），另外，网络管理员也可以自定义安全区域，从而实现更加细密的管理控制，自定义的区域安全级别是可以调节的。
  安全区域名称安全级别备注Untrust低安全级别，安全级别为5定义ISP的Internet服务区域DMZ中等安全级别，安全级别为50定义内网服务器所在区域，其安全级别比Trust低且比Untrust高Trust较高安全级别，安全级别为85定义内网终端设备用户所在区域Local最高安全级别，安全级别为100代表防火墙本身，其设备接口都属于该区域，这个区域不能添加任何接口

  域与域之间如果不做策略默认是deny的，即任何数据如果不做策略是通不过的，如果是在同一区域的就相当于二层交换机一样直接转发。

六、安全区域数据流向

安全区域内的数据流向包括入方向（inbound）和出方向（outbound）入方向表由低优先级安全区域至高优先级安全区域传输，而出方向表示由高优先级安全区域至低优先级安全区域传输。

七、配置防火墙设备的基本步骤

（一）创建区域和加入安全区域

1、通过firewall name命令后跟zone-name安全区域名称，创建安全区域，并进入安全区域视图：

[Huawei]firewall name zone-name

2、通过set priority命令后跟security-priority安全级别，为新创建的安全区域配置安全级别，安全级别一旦设置不可更改：

[Huawei]set priority security-priority

3、通过add interface命令后跟interface-type interface-numberj接口名称，将相关的接口加入安全区域：

[Huawei]add interface interface-type interface-number

（二）内网接口配置

1、通过interface命令进入相关的接口，配置IP地址和子网掩码（例如某内网接口为g1/0/0和g1/0/1，其IP地址、子网掩码分别为192.168.2.1/24和192.168.3.1/24）：

[FW1]int g1/0/0
[FW1-GigabitEthernet1/0/0]ip address 192.168.2.1 24
[FW1-GigabitEthernet1/0/0]int g1/0/1
[FW1-GigabitEthernet1/0/1]ip address 192.168.3.1 24
[FW1-GigabitEthernet1/0/1]quit

2、划分内网区域，通过firewall zone trust命令将内网接口加入Trust区域：

[FW1]firewall zone trust
[FW1-zone-trust]add interface g1/0/0
[FW1-zone-trust]add interface g1/0/1
[FW1-zone-trust]quit

（三）外网接口配置

1、通过interface命令进入相关的接口，配置IP地址和子网掩码（例如某外网接口为g1/0/2，其IP地址、子网掩码为200.10.10.1/30）：

[FW1]int g1/0/2
[FW1-GigabitEthernet1/0/2]ip address 200.10.10.1 30
[FW1-GigabitEthernet1/0/2]quit

2、划分外网区域，通过firewall zone untrust命令将外网接口加入Untrust区域：

[FW1]firewall zone untrust
[FW1-zone-untrust]add interface g1/0/2
[FW1-zone-untrust]quit

（四）DMZ接口配置

1、通过interface命令进入相关的接口，配置IP地址和子网掩码（例如某DMZ接口为g1/0/3，其IP地址、子网掩码为192.168.200.1/24）：

[FW1]int g1/0/3
[FW1-GigabitEthernet1/0/3]ip address 192.168.200.1 24
[FW1-GigabitEthernet1/0/3]quit

2、划分DMZ区域，通过firewall zone dmz命令将外网接口加入Untrust区域：

[FW1]firewall zone dmz
[FW1-zone-dmz]add interface g1/0/3
[FW1-zone-dmz]quit

（五）防火墙安全放行策略

缺省情况下，local区域到其他安全区域的包过滤是开放的，域间安全策略指不同区域之间的安全策略。
1、配置Trust区域和Untrust区域的防火墙安全放行策略（内网可访问外网，外面不能访问内网）。
（1）通过security-policy命令进入安全策略配置，然后通过rule name后跟名称创建安全策略（例如创建名称为“trust-untrust”的安全策略）：

[FW1]security-policy
[FW1-policy-security]rule name trust-untrust

（2）通过source-zone命令后跟区域名称，配置所创建策略中的源地址区域和目的地址区域（例如源地址区域是trust，目的地址区域是untrust）：

[FW1-policy-security-rule-trust-untrust]source-zone trust 
[FW1-policy-security-rule-trust-untrust]destination-zone untrust 

（3）通过source-address命令配置源地址区域的IP地址和反掩码（例如源地址区域trust的IP地址、反掩码为192.168.0.0和0.0.255.255，也可以用any代替）：

[FW1-policy-security-rule-trust-untrust]source-address 192.168.0.0 0.0.255.255

（4）通过action permit命令启动安全策略规则：

[FW1-policy-security-rule-trust-untrust]action permit 
[FW1-policy-security-rule-trust-untrust]quit
[FW1-policy-security]quit

2、配置trust区域到DMZ区域的防火墙安全放行策略（内网可访问DMZ区域）。
（1）通过security-policy命令进入安全策略配置，然后通过rule name后跟名称创建安全策略（例如创建名称为“trust-dmz”的安全策略）：

[FW1]security-policy
[FW1-policy-security]rule name trust-dmz

（2）通过source-zone命令后跟区域名称，配置所创建策略中的源地址区域和目的地址区域（例如源地址区域是trust，目的地址区域是DMZ）：

[FW1-policy-security-rule-trust-dmz]source-zone trust 
[FW1-policy-security-rule-trust-dmz]destination-zone dmz

（3）通过source-address命令配置源地址区域的IP地址和反掩码（例如源地址区域trust的IP地址、反掩码为192.168.0.0和0.0.255.255，也可以用any代替）：

[FW1-policy-security-rule-trust-dmz]source-address 192.168.0.0 0.0.255.255

（4）通过action permit命令启动安全策略规则：

[FW1-policy-security-rule-trust-dmz]action permit
[FW1-policy-security-rule-trust-dmz]quit
[FW1-policy-security]quit

3、配置DMZ区域到trust区域的防火墙安全放行策略（DMZ区域可访问内网）。
（1）通过security-policy命令进入安全策略配置，然后通过rule name后跟名称创建安全策略（例如创建名称为“dmz-to-trust”的安全策略）：

[FW1]security-policy
[FW1-policy-security]rule name dmz-to-trust

（2）通过source-zone命令后跟区域名称，配置所创建策略中的源地址区域和目的地址区域（例如源地址区域是DMZ，目的地址区域是trust）：

[FW1-policy-security-rule-dmz-to-trust]source-zone dmz
[FW1-policy-security-rule-dmz-to-trust]destination-zone trust 

（3）通过source-address命令配置源地址区域的IP地址和反掩码（例如源地址区域DMZ的IP地址、反掩码为192.168.0.0和0.0.255.255，也可以用any代替）：

[FW1-policy-security-rule-dmz-to-trust]source-address 192.168.0.0 0.0.255.255

（4）通过action permit命令启动安全策略规则：

[FW1-policy-security-rule-dmz-to-trust]action permit 
[FW1-policy-security-rule-dmz-to-trust]quit    
[FW1-policy-security]quit

4、配置DMZ区域到local区域的防火墙安全放行策略（DMZ区域可访问lcoal）。
同上，具体命令如下：

[FW1-policy-security]rule name dmz-to-local
[FW1-policy-security-rule-dmz-to-local]source-zone dmz
[FW1-policy-security-rule-dmz-to-local]source-zone local
[FW1-policy-security-rule-dmz-to-local]destination-zone dmz
[FW1-policy-security-rule-dmz-to-local]destination-zone local
[FW1-policy-security-rule-dmz-to-local]action permit 
[FW1-policy-security-rule-dmz-to-local]quit
[FW1-policy-security]quit
[FW1]

5、进入防火墙的相关接口，通过service-manage all permit命令允许所有的协议通过（例如以上是四个接口分别是g1/0/0、g1/0/1、g1/0/2、g1/0/3）：

[FW1]int g1/0/0
[FW1-GigabitEthernet1/0/0]service-manage all permit 
[FW1-GigabitEthernet1/0/0]int g1/0/1
[FW1-GigabitEthernet1/0/1]service-manage all permit 
[FW1-GigabitEthernet1/0/1]int g1/0/2
[FW1-GigabitEthernet1/0/2]service-manage all permit 
[FW1-GigabitEthernet1/0/2]int g1/0/3
[FW1-GigabitEthernet1/0/3]service-manage all permit 
[FW1-GigabitEthernet1/0/3]quit

*（六）为内网、DMZ区域配置NAT Easy IP地址转换访问外网

1、通过nat-policy命令在防火墙的CLI中，进入安全策略配置，并通过rule name命令后跟名称设置策略名称为“easy-ip”：

[FW1]nat-policy 
[FW1-policy-nat]rule name easy-ip

2、通过source-zone命令后跟区域名称，配置所创建策略中的源地址区域和目的地址区域（例如这里源地址区域是trust和DMZ区域，目的地址区域是untrust）：

[FW1-policy-nat-rule-easy-ip]source-zone trust 
[FW1-policy-nat-rule-easy-ip]source-zone dmz
[FW1-policy-nat-rule-easy-ip]destination-zone untrust 

3、通过source-address命令配置源地址区域的IP地址和反掩码（例如源地址区域trust、DMZ的IP地址、反掩码为192.168.0.0和0.0.255.255，也可以用any代替）：

[FW1-policy-nat-rule-easy-ip]source-address 192.168.0.0 0.0.255.255

4、通过action source-nat命令后跟NAT Easy IP名称，启动NAT Easy IP策略：

[FW1-policy-nat-rule-easy-ip]action source-nat easy-ip
[FW1-policy-nat-rule-easy-ip]quit
[FW1]quit

八、访问控制列表（ACL）

（一）ACL的概念

访问控制列表也称为接入控制列表，它通过定义一些规则对网络设备接口上的数据包进行控制，这些规则根据传输数据包的源地址、目的地址、端口号等进行描述，并将规则应用到路由器的接口上，从而路由器根据规则判断数据包是否可以接收。

（二）ACL的分类

根据用途可分为基本访问控制列表、高级访问控制列表、基于接口的访问控制列表和基于MAC地址的访问控制列表四种，其区分通过编号范围来指定，如下表：
分类名称ID编号范围基于接口的访问控制列表10001999基本访问控制列表20002999高级访问控制列表30003999基于MAC地址的访问控制列表40004999

（三）ACL的匹配方式

1、ID顺序匹配，ID小的ACL规则会优先匹配；
2、深度优先顺序，ACL规则的ID由系统自动分配，数据包范围小的会优先匹配。

（四）基本/高级ACL配置命令

一个ACL的配置过程可以分为以下步骤：
1、访问控制列表的创建
通过acl acl-number命令创建一个访问控制列表，acl-number的数字取值代表了创建的ACL类型。

[Huawei]acl acl-number (match-order config/auto)

后跟match-order config/auto可选参数可以指定ACL的匹配方式，缺省配置是config匹配方式，config将ACL的匹配顺序按照规则的ID来进行，ID小的规则优先匹配；auto是选择使用自动顺序，按照深度优先的匹配顺序。

2、基本/高级ACL规则制定

• 基本ACL只能过滤源IP地址和时间段来进行流量控制，而高级ACL匹配条件较为全面，可以通过源IP地址、目的IP地址、时间段、协议类型、ICMP报文类型等多种匹配。

（1）基本ACL规则制定
基本ACL命令通过rule****permit/deny后跟相关参数来进行规则制定，permit表示通过，deny表示丢弃拒绝。

[Huawei]rule (rule-id) permit/deny (source sour-address sour-wildcard/any)

rule-id可选参数，若没有指定，则表示添加一条新的规则；而若指定了rule-id，且该规则已存在，则会对其原有规则进行编辑，若没有则会添加一条新的规则。
source sour-address sour-wildcard或any可选参数，前者表示指定源地址IP和源地址的反掩码；后者any代表源地址IP为0.0.0.0、反掩码为255.255.255.255。若该参数缺省，则代表报文的任何源地址都会被匹配。

一个ACL中包括很多这种permit和deny的命令，缺省情况下，若没有配置拒绝数据源的命令，则所有数据都会被放行。

例如，允许来自192.168.1.0/24网段能通过，rule-id为5，如下命令：

（2）高级ACL规则制定
高级ACL命令也是通过rule permit/deny后跟相关参数来进行规则制定。

[Huawei]rule (rule-id) permit/deny protocol (source sour-address sour-wildcard/any) (destination dest-address dest-mask/any)

protocol参数后跟名称或数字表示的IP承载的协议类型，名称可以为ip（对任何IP层协议）、icmp（协议号为1）、igmp（协议号为2）、tcp（协议号为6）、udp（协议号为17）、gre（协议号为47）、ospf（协议号为89）等，数字范围为1~255。

[Huawei]rule 15 deny ip        //不允许IP报文通过

destination参数后跟目的地址的IP地址和反掩码，any代表目的地址IP为0.0.0.0、反掩码为255.255.255.255。若该参数缺省，则代表报文的任何目的地址都会被匹配。
3、将ACL应用到相应接口上

• 配置好相应的ACL后，需要将ACL应用到相应的接口上才会生效ACL控制，一般来说，为了尽可能提高效率和降低对网络的影响，应将基本ACL尽量部署在靠近目的主机所在区域的接口上，而高级ACL尽量部署在靠近源主机所在区域的接口上。

首先需通过interface命令进入相应的接口，然后通过traffic-filter inbound/outbound acl acl-number命令过滤某个方向上的流量，其中inbound/outbound表示过滤方向。

九、eNSP防火墙设备Web界面步骤

1、打开eNSP，放置防火墙（以USG6000V为例）和Cloud：
防火墙的设备包，之前的文章中有：
*（绝对可以安装成功的HUAWEI eNSP模拟器）计算机网络实验（华为eNSP模拟器）——第一章 华为eNSP安装教程

2、启动防火墙FW1，用户名为admin，缺省密码为Admin@123，进入后提示更改密码，其中需要先输入旧密码，然后输入新密码，再次确认：

3、选取一个端口允许使用https和ping，并且设置防火墙的trust区域，该端口与云连接，所以将该端口加入信任区域：

3、配置端口，打开电脑的网络与Internet——高级网络设置——更多网络适配器选项：

4、选择一个VMware Virtual Ethernet Adapter for ……，修改其Internet协议版本设置（这里选取的是VM8）：

防火墙的默认Web管理地址为192.168.0.1，只需将虚拟网卡的IP修改为与其同一网段即可，例如设置里使用下列的IP地址（这里使用的IP地址是192.168.0.2）：

然后确定即可。
5、设置好后，打开云设备，在绑定信息里选择“UDP”，然后点击添加：


接下来是添加刚刚修改的那个虚拟网卡，如果发现虚拟网卡对应的IP地址未改变，重新更换设备放置即可：

同样操作，也是添加：

6、将端口映射设置里的出端口编号选择为2，并勾选双向通知，然后点击添加：

右边的端口映射表有相关的提示：

7、将云与防火墙设备连接起来，注意要连接那时已配置安全策略的端口g0/0/0：

8、打开电脑的命令提示符，看是否能ping通网段192.168.0.1：

是可以ping通的，无误：

9、打开浏览器输入https://192.168.0.1:8443，会有提示不安全，直接进去（若有问题，需耐心等待或刷新试试），进去后输入用户名和自己设置的新密码：