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防御保护第四天作业----笔记整理

作者：AllinToyou | 2024-03-03 19:13:19

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防御保护第四天作业----笔记整理

防火墙

防火墙的主要职责在于：控制和防护 --- 安全策略 --- 防火墙可以根据安全策略来抓取流量之后做出对应的动作。

防火墙的分类：

传统防火墙（包过滤防火墙）—— 一个严格的规则表

1，很多安全风险集中在应用层的，所以，仅关注三四层的数据无法做到完全隔离安全风险

2，逐包进行包过滤检测，将导致防火墙的转发效率过低，成为网络中的瓶颈。

传统防火墙（应用代理防火墙）-------每个应用添加代理

1，因为需要防火墙进行先一步安全识别，所以，转发效率会降低（原来的三层握手就会变成

6次握手）

2，可伸缩性差：每一种应用程序需要代理的话，都需要开发对应对应的代理功能，如果没有

开发，则无法进行代理。

传统防火墙（状态检测防火墙）--------首次检查建立会话表

入侵检查系统（IDS）-----网络摄像头

IDS --- 一种侧重于风险管理的安全机制 --- 滞后性

入侵防御系统（IPS）---------抵御2-7层已知威胁

防病毒网关（AV）------基于网络侧识别病毒文件

Web应用防火墙（WAF）-------专门用来保护web应用

统一威胁管理（UTM）-------多合一安全网关

下一代防火墙（NGFW）--------升级版的UTM

改进点核心：相较于之前UTM中各模块的串联部署，变为了并联部署，仅需要一次检测，所有

功能模块都可以做出对应的处理。大大提高了工作效率。

防火墙的其他功能

防火墙的控制

带内管理 --- 通过网络环境对设备进行控制 --- telnet，ssh，web --- 登录设备和被登

录设备之间网络需要联通

带外管理 --- console线，mini usb线

防火墙的管理员

本地认证 --- 用户信息存储在防火墙上，登录时，防火墙根据输入的用户名和密码进行

判断，如果通过验证，则成功登录。

服务器认证 --- 和第三方的认证服务器对接，登录时，防火墙将登录信息发送给第三方

服务器，之后由第三方服务器来进行验证，通过则反馈给防火墙，防火墙放行。

一般适用于企业本身使用第三方服务器来存储用户信息，则用户信息不需要重复创

建。

服务器/本地认证 --- 优先使用服务器认证，如果服务器认证失败，则也不进行本地认

证。只有在服务器对接不上的时候，采用本地认证

防火墙的组网

物理接口：

二层口 --- 不能配IP

普通的二层口

接口对 --- “透明网线” --- 可以将两个接口绑定成为接口对，如果流量从一个接口进入，则

必定从另一个接口出去，不需要查看MAC地址表。 --- 其实一个接口也可以做接口对，从该

接口进再从该接口出

旁路检测接口 --- 主要用于防火墙的旁路部署，用于接收镜像口的流量。

三层口 --- 可以配IP 、虚拟接口、换回接口、子接口、链路聚合、隧道接口

安全策略

传统的包过滤防火墙 --- 其本质为ACL列表，根据数据报中的特征进行过滤，之后对比规制，

执行动作。

五元组 --- 源IP，目标IP，源端口，目标端口，协议

安全策略 --- 相较于ACL的改进之处在于，首先，可以在更细的颗粒度下匹配流量，另一方面

是可以完成内容安全的检测

安全策略 --- 1，访问控制（允许和拒绝）

2，内容检测 --- 如果允许通过，则可以进行内容检测

防火墙的状态检测和会话表

基于流的流量检测 --- 即设备仅对流量的第一个数据包进行过滤，并将结果作为这一条数据流

的“特征”记录下来（记录在本地的 “会话表” ），之后，该数据流后续的报文都将基于这个

特征来进行转发，而不再去匹配安全策略。这样做的目的是为了提高转发效率。

状态检测防火墙访问过程

当web服务器给PC进行回报时，来到防火墙上，防火墙会将报文中的信息和会话表的信

息进行性比对，如果，发现报文中的信息与会话表中的信息相匹配，并且，符合协议规

范对后续报文的定义，则认为该数据包属于PC，可以允许该数据包通过。

会话表

会话表本身也是基于5元组来区分流量，会话表在比对时，会通过计算 HASH来比较五元组。因为HASH定长，所以，可以基于硬件进行处理，提高转发效率。因为会话表中的记录只有在流量经过触发时才有意义，所以，如果记录长时间不被触发，则应该删除掉。即会话表中的记录应该存在老化时间。如果会话表中的记录被删除掉之后，相同五元组的流量再通过防火墙，则应该由其首包重新匹配安全策略，创建会话表，如果无法创建会话表，则将丢弃该数据流的数据。如果会话表的老化时间过长：会造成系统资源的浪费，同时，有可能导致新的会话表项无法正常建立如果会话表的老化时间过短：会导致一些需要长时间首发一次的报文连接被系统强行中断，影响业务的转发。不同协议的会话表老化时间是不同的

状态检测技术

状态检测主要检测协议逻辑上的后续报文，以及仅允许逻辑上的第一个报文通过后创建

会话表。可以选择开启或者关闭该功能。

数据通过防火墙的流程

FTP --- 文件传输协议

FTP协议是一个典型的C/S架构的协议

Tftp --- 简单文件传输协议

1，FTP相较于Tftp存在认证动作

2，FTP相较于Tftp拥有一套完整的命令集

FTP工作过程中存在两个进程，一个是控制进程，另一个是数据的传输进程，所以，需要使用

两个端口号20，21

并且，FTP还存在两种不同的工作模式 --- 主动模式，被动模式

主动模式

被动模式

防火墙的用户认证

防火墙管理员登录认证 --- 检验身份的合法性，划分身份权限

用户认证 --- 上网行为管理的一部分

用户，行为，流量 --- 上网行为管理三要素

用户认证的分类

上网用户认证 --- 三层认证 --- 所有的跨网段的通信都可以属于上网行为。正对这些行

为，我们希望将行为和产生行为的人进行绑定，所以，需要进行上网用户认证。

入网用户认证 --- 二层认证 --- 我们的设备在接入网络中，比如插入交换机或者接入wifi

后，需要进行认证才能正常使用网络。

接入用户认证 --- 远程接入 --- VPN --- 主要是校验身份的合法性的

认证方式

本地认证 --- 用户信息在防火墙上，整个认证过程都在防火墙上执行

服务器认证 --- 对接第三方服务器，防火墙将用户信息传递给服务器，之后，服务器将

认证结果返回，防火墙执行对应的动作即可

单点登录 --- 和第三方服务器认证类似

认证域 --- 可以决定认证的方式和组织结构

登录名 --- 作为登录凭证使用，一个认证域下不能重复

显示名 --- 显示名不能用来登录，只用来区分和标识不同的用户。如果使用登录名区分，则也

可以不用写显示名。显示名可以重复。

账号过期时间 --- 可以设定一个时间点到期，但是，如果到期前账号已登录，到期后，防火墙

不会强制下线该用户。

允许多人同时使用该账号登录

私有用户 --- 仅允许一个人使用，第二个人使用时，将顶替到原先的登录

公有用户 --- 允许多个人同时使用一个账户

IP/MAC绑定 --- 用户和设备进行绑定（IP地址/MAC地址）

单向绑定 --- 该用户只能在这个IP或者这个MAC或者这个IP/MAC下登录，但是，其他

用户可以在该设备下登录

双向绑定 --- 该用户只能在绑定设备下登录，并且该绑定设备也仅允许该用户登录。

安全组和用户组的区别 --- 都可以被策略调用，但是，用户组在调用策略后，所有用户组成员

以及子用户组都会生效，而安全组仅组成员生效，子安全组不生效。

认证策略

Portal --- 这是一种常见的认证方式。我们一般见到的网页认证就是portal认证。我们做上网

认证，仅需要流量触发对应的服务时，弹出窗口，输入用户名和密码进行认证。

免认证 --- 需要在IP/MAC双向绑定的情况下使用，则对应用户在对应设备上登录时，就可以

选择免认证，不做认证。

匿名认证 --- 和免认证的思路相似，认证动作越透明越好，选择匿名认证，则登录者不需要输

入用户名和密码，直接使用IP地址作为其身份进行登录。

防火墙的NAT

静态NAT --- 一对一

动态NAT --- 多对多

NAPT --- 一对多的NAPT --- easy ip

--- 多对多的NAPT

服务器映射

源NAT --- 基于源IP地址进行转换。我们之前接触过的静态NAT，动态NAT，NAPT都属于源

NAT，都是针对源IP地址进行转换的。源NAT主要目的是为了保证内网用户可以访问公网，源NAT是在安全策略之后执行。

目标NAT --- 基于目标IP地址进行转换。我们之前接触过的服务器映射就属于目标NAT。是为

了保证公网用户可以访问内部的服务器

双向NAT --- 同时转换源IP和目标IP地址

防火墙的智能选路

就近选路 --- 我们希望在访问不同运营商的服务器是，通过对应运营商的链路。这样可以提高

通信效率，避免绕路。

策略路由 -- PBR

传统的路由，仅基于数据包中的目标IP地址查找路由表。仅关心其目标，所以，在面对

一些特殊的需求时，传统路由存在短板，缺乏灵活性，适用场景比较单一。

策略路由本身也是一种策略，策略主要先匹配流量，再执行动作。策略路由可以从多维

度去匹配流量，之后，执行的动作就是定义其转发的出接口和下一跳。策略路由末尾隐

含一条不做策略的规则，即所有没有匹配上策略路由的流量，都将匹配传统路由表进行

转发。

如果存在多条策略路由，则匹配规则也是自上而下，逐一匹配，如果匹配上了，则按照

对应动作执行，不再向下匹配；

智能选路 --- 全局路由策略

基于链路带宽的负载分担

基于链路带宽的负载分担会按照多条链路的带宽比例来分配流量。并且，如果配置的过

载保护阈值，则一条链路达到过载保护阈值之后，除了已经创建会话表的流量依然可以

从该接口通过外，该接口将不再参与智能选路，需要新建会话表的流量将从其余链路中

按照比例转发。

基于链路质量进行负载分担

丢包率 --- FW会发送若干个探测报文（默认5个），将统计丢包的个数。丢包率等于回

应报文个数除以探测报文个数。丢包率是最重要的评判依据。

时延 --- 应答报文接受时间减去探测报文发送时间。FW会发送若干个探测报文，取平均

时延作为结果进行评判

延时抖动 --- 两次探测报文时延差值的绝对值。FW会发送若干个探测报文，取两两延时

抖动的平均值

基于链路权重进行负载分担

权重是由网络管理员针对每一条链路手工分配的，分配之后，将按照权重比例分配流

量

基于链路优先级的主备备份

优先级也是由网络管理员针对每一条链路手工分配的。

执行逻辑：

1，接口没有配置过载保护：

优先使用优先级最高的链路转发流量，其他链路不工作。直到优先级最高的链路故

障，则优先级次高的链路开始转发流量。其余链路依旧不工作。

2，接口配置了过载保护：

优先使用优先级最高的链路转发流量，其他链路不工作；如果最高的链路达到或超

过保护阈值，则优先级次高的链路开始工作。

DNS透明代理

DNS透明代理的前提是开启就近选路

防火墙的可靠性

防火墙和路由器在进行可靠性备份时，路由器备份可能仅需要同步路由表中的信息就可以了，

但是，防火墙是基于状态检测的，所以，还需要同步记录状态的会话表等。所以，防火墙需要

使用到双机热备技术。

双机---目前防火墙的双机热备技术仅支持两台设备

热备---两台设备同时运行，在一台设备出现故障的情况下，另一台设备可以立即替代

原设备。

VRRP技术--虚拟路由器冗余协议

Initialize---在VRRP中，如果一个接口出现故障之后，则这个接口将进入到该过渡状态

VRRP 备份组之间是相互独立的，当一台设备上出现多个 VRRP 组时，他们之间的状态无法

同步。

VGMP ----VRRP GroupManagement Protocol

华为私有协议---这个协议就是将一台设备上的多个VRRP组看成一个组，之后统一进行

管理，统一切换的协议。以此来保证VRRP组状态的一致性。

接口故障切换场景

在防火墙的双机热备中，我们不论时 VRRP 组还是 VGMP 组，主备的叫法发生了变化，主

统一被称为 A ctive，备被称为 S tand by

HRP ---HuaweiRedundancy Protocol ---华为冗余协议

HRP 协议本身算是 VGMP 协议的一部分

HRP 的心跳线也会传递心跳报文，用于检测对端是否处于工作状态。这个周期时间默认

1s，逻辑和vrrp一样，只有主设备会周期发送，备设备仅监听即可，如果在三个周期

内，都没有收到HRP的心跳报文，则将认定原主设备故障，则将进行失效判断，认定自

身为主。

VGMP 的报文也是通过这条心跳线发送的。

第一种备份方式---自动备份

默认开启自动备份，可以实时备份配置信息。但是，自动备份不能立即同步状态信息。

一般是在主设备上状态生成后一段时间（10s左右）同步到备设备上。

Hrp standby config enable ---这个命令可以让备设备上的配置同步到主设备上。

第二种备份方式---手工备份
由管理员手工触发，可以立即同步配置信息以及状态信息。

第三种备份方式---快速备份

该模式仅使用在负载分担的工作方式下。

因为负载分担的场景下，两台设备都需要处于工作状态，为了避免因为状态信息同步不

及时，导致业务流量中断，所以，该场景下，默认开启快速备份。

快速备份可以实时同步状态信息。但是，该方式不同步配置信息。

各场景过程分析

1.主备形成场景

2.主备模式下，接口故障切换场景

3.主备场景，主设备故障切换 --- 主故障之后，将无法周期发送HRP心跳报文，则备设备监

听超时，进行设备状态的切换。

4.主备场景，主设备接口故障恢复切换

没有开启抢占 --- 没有抢占则原主设备保持备份状态。

开启抢占：

5.负载分担

6.负载分担接口故障场景

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