包过滤防火墙有哪些优缺点

网络上的数据都是以包为单位进行传输的，每一个数据包中都会包含一些特定的信息，如数据的源地址、目标地址、源端口号和目标端口号等。防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些包是否来自可信任的网络，并与预先设定的访问控制规则进行比较，进而确定是否需对数据包进行处理和操作。数据包过滤可以防止外部不合法用户对内部网络的访问，但由于不能检测数据包的具体内容，所以不能识别具有非法内容的数据包，无法实施对应用层协议的安全处理。来个丑图解释下：

包过滤优点

（1）一个过滤路由器能协助保护整个网络。绝大多数Internet防火墙系统只用一个包过滤路由器；
（2）过滤路由器速度快、效率高。执行包过滤所用的时间很少或几乎不需要什么时间，由于过滤路由器只检查报头相应的字段，一般不查看数据报的内容，而且某些核心部分是由专用硬件实现的，如果通信负载适中且定义的过滤很少的话，则对路由器性能没有多大影响；
（3）包过滤路由器对终端用户和应用程序是透明的。当数据包过滤路由器决定让数据包通过时，它与普通路由器没什么区别，甚至用户没有认识到它的存在，因此不需要专门的用户培训或在每主机上设置特别的软件。

包过滤缺点

（1）定义包过滤器可能是一项复杂的工作。因为网管员需要详细地了解Internet各种服务、包头格式和他们在希望每个域查找的特定的值。
（2）路由器信息包的吞吐量随过滤器数量的增加而减少。路由器被优化用来从每个包中提取目的IP地址、查找一个相对简单的路由表，而后将信息包顺向运行到适当转发接口。如果过滤可执行，路由器还必须对每个包执行所有过滤规则。这可能消耗CPU的资源，并影响一个完全饱和的系统性能。
（3）不能彻底防止地址欺骗。大多数包过滤路由器都是基于源IP地址、目的IP地址而进行过滤的，而IP地址的伪造是很容易、很普遍的。
（4）一些应用协议不适合于数据包过滤。即使是完美的数据包过滤，也会发现一些协议不很适合于经由数据包过滤安全保护。如RPC、X- Window和FTP。而且服务代理和HTTP的链接，大大削弱了基于源地址和源端口的过滤功能。
（5）正常的数据包过滤路由器无法执行某些安全策略。例如，数据包说它们来自什么主机，而不是什么用户，因此，我们不能强行限制特殊的用户。同样地，数据包说它到什么端口，而不是到什么应用程序，当我们通过端口号对高级协议强行限制时，不希望在端口上有别的指定协议之外的协议，而不怀好意的知情者能够很容易地破坏这种控制。
（6）一些包过滤路由器不提供任何日志能力，直到闯入发生后，危险的封包才可能检测出来。它可以阻止非法用户进入内部网络，但也不会告诉我们究竟都有谁来过，或者谁从内部进入了外部网络。

应用代理

代理服务器是指代表内网用户向外网服务器进行连接请求的服务程序。代理服务器运行在两个网络之间，它对于客户机来说就像是一台真的服务器，而对于外网的服务器来说，它又是一台客户机。基本工作过程：
客户机将请求发给代理服务器，代理服务器根据请求向服务器索取数据，然后将索取到的数据转发给我们的客户机。代理防火墙工作原理来个丑图展示下：

应用代理优点

（1）代理服务器提供缓存功能，大部分信息在服务器上有缓存，这样在提交重复请求时可以从缓存获取信息而不必再次进行网络连接，提高网络性能。
（2）外联主机无法看清内部网络，阻止了一切对内部网络的探测活动
（3）代理服务可以提供各种用户身份认证手段，加强服务的安全性。
（4）代理服务位于应用层，提供了详细的日志记录，有助于分析。
（5）代理技术的过滤规则比包过滤的过滤规则简单

应用代理缺点

（1）在访问数据流量大的情况下，代理技术会增加访问的延迟。
（2）应用层代理不能支持所有的协议
（3）对操作系统有明显依赖性，必须基于某个特定的系统和协议

网络IP地址转换（NAT）

网络IP地址转换是一种将私有IP地址转化为公网IP地址的技术，它被广泛应用于各种类型的网络和互联网中。网络IP地址转换一方面可隐藏内部网络的真实IP地址，使内部网络免受黑客的直接攻击，另一方面由于内部网络使用了私有IP地址，从而有效解决了公网IP 地址不足的问题。丑图走一波：

如果在NAT模式的基础上需要实现外部网络访问内部网络服务的需求时，还可以使用地址/端口映射（MAP）技术，在防火墙上进行地址/端口映射配置，当外部网络用户需要访问内部服务时，防火墙将请求映射到内部服务器上；当内部服务器返回相应数据时，防火墙再将数据转发给外部网络。使用地址/端口映射技术实现了外部用户能够访问内部服务，但是外部用户无法看到内部服务器的真实地址，只能看到防火墙的地址，增强了内部服务器的安全性。

审核编辑：彭菁