防火墙部署方式

一、防火墙三种部署方式

• 防火墙能够工作在三种模式下：路由模式、透明模式、混合模式。如果防火墙以第三层对外连接（接口具有IP 地址），则认为防火墙工作在路由模式下；若防火墙通过第二层对外连接（接口无IP 地址），则防火墙工作在透明模式下；若防火墙同时具有工作在路由模式和透明模式的接口（某些接口具有IP 地址，某些接口无IP 地址），则防火墙工作在混合模式下。

1.1 路由模式

• 当防火墙位于内部网络和外部网络之间时，需要将防火墙与内部网络、外部网络以及DMZ 三个区域相连的接口分别配置成不同网段的IP 地址，重新规划原有的网络拓扑，此时相当于一台路由器。
• 如下图所示，防火墙的Trust区域接口与公司内部网络相连，Untrust 区域接口与外部网络相连。值得注意的是，Trust 区域接口和Untrust 区域接口分别处于两个不同的子网中。
  
• 采用路由模式时，可以完成ACL 包过滤、ASPF 动态过滤、NAT 转换等功能。然而，路由模式需要对网络拓扑进行修改（内部网络用户需要更改网关、路由器需要更改路由配置等），这是一件相当费事的工作，因此在使用该模式时需权衡利弊。

1.2 透明模式

• 如果防火墙采用透明模式进行工作，则可以避免改变拓扑结构造成的麻烦，此时防火墙对于子网用户和路由器来说是完全透明的。也就是说，用户完全感觉不到防火墙的存在。
• 采用透明模式时，只需在网络中像放置网桥（bridge）一样插入该防火墙设备即可，无需修改任何已有的配置。与路由模式相同，IP 报文同样经过相关的过滤检查（但是IP 报文中的源或目的地址不会改变），内部网络用户依旧受到防火墙的保护。防火墙透明模式的典型组网方式如下：
  
• 如上图所示，防火墙的Trust 区域接口与公司内部网络相连，Untrust 区域接口与外部网络相连，需要注意的是内部网络和外部网络必须处于同一个子网。

1.3 混合模式

• 如果防火墙既存在工作在路由模式的接口（接口具有IP 地址），又存在工作在透明模式的接口（接口无IP 地址），则防火墙工作在混合模式下。混合模式主要用于透明模式作双机备份的情况，此时启动VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议）功能的接口需要配置IP 地址，其它接口不配置IP地址。
• 防火墙混合模式的典型组网方式如下：

- 如上图所示，主/备 防火墙的Trust 区域接口与公司内部网络相连，Untrust区域接口与外部网络相连，主/备防火墙之间通过HUB 或LAN Switch 实现互相连接，并运行VRRP 协议进行备份。需要注意的是内部网络和外部网络必须处于同一个子网。

1.4 防火墙三种模式的工作过程

• 路由模式工作过程：
  1）防火墙工作在路由模式下，此时所有接口都配置IP 地址，各接口所在的安全区域是三层区域，不同三层区域相关的接口连接的外部用户属于不同的子网。当报文在三层区域的接口间进行转发时，根据报文的IP 地址来查找路由表，此时防火墙表现为一个路由器。
  2）但是， 防火墙与路由器存在不同， 防火墙中IP 报文还需要送到上层进行相关过滤等处理，通过检查会话表或ACL 规则以确定是否允许该报文通过。此外，还要完成其它防攻击检查。路由模式的防火墙支持ACL 规则检查、ASPF 状态过滤、防攻击检查、流量监控等功能。
• 透明模式工作过程
  1）防火墙工作在透明模式（也可以称为桥模式）下，此时所有接口都不能配置IP 地址，接口所在的安全区域是二层区域，和二层区域相关接口连接的外部用户同属一个子网。当报文在二层区域的接口间进行转发时，需要根据报文的MAC 地址来寻找出接口，此时防火墙表现为一个透明网桥。
  2）但是，防火墙与网桥存在不同，防火墙中IP 报文还需要送到上层进行相关过滤等处理，通过检查会话表或ACL 规则以确定是否允许该报文通过。此外，还要完成其它防攻击检查。透明模式的防火墙支持ACL 规则检查、ASPF 状态过滤、防攻击检查、流量监控等功能。工作在透明模式下的 防火墙在数据链路层连接局域网（LAN），网络终端用户无需为连接网络而对设备进行特别配置，就像LAN Switch 进行网络连接。
• 混合模式工作过程
  1）防火墙工作在混合透明模式下，此时部分接口配置IP 地址，部分接口不能配置IP 地址。配置IP 地址的接口所在的安全区域是三层区域，接口上启动VRRP功能，用于双机热备份；而未配置IP 地址的接口所在的安全区域是二层区域，和二层区域相关接口连接的外部用户同属一个子网。当报文在二层区域的接口间进行转发时，转发过程与透明模式的工作过 程完全相同。