计算机网络中分组过滤

① 计算机网路分组

“分组”(packet)也就是“包”，它是一个不太严格的名词，意思是将若干个比特加上首部的控制信息就封装在一起，组成一个在网络上传输的数据单元。在数据链路层这样的数据单元叫做“帧”。而在IP层（即网络层）这样的数据单元就叫做“IP数据报”。在运输层这样的数据单元就叫做“TCP报文段”或“UDP用户数据报”。但在不需要十分严格和不致弄混的情况下，有时也都可笼统地采用“分组”这一名词。这点请读者注意。
OSI为了使数据单元的名词准确，就创造了“协议数据单元”PDU这一名词。在数据链路层的PDU叫做DLPDU，即“数据链路协议数据单元”。在网络层的PDU叫做“网络协议数据单元”NPDU。在运输层的PDU叫做“运输协议数据单元”TPDU。虽然这样做十分严格，但过于繁琐，现在已没有什么人愿意使用这样的名词。

② 什么是防火墙防火墙的类型有哪些

防火墙技术是通过有机结合各类用于安全管理与筛选的软件和硬件设备，帮助计算机网络于其内、外网之间构建一道相对隔绝的保护屏障，以保护用户资料与信息安全性的一种技术。

防火墙的主要类型

1、过滤防火墙

过滤防火墙，顾名思义，就是在计算机网络中起一个过滤的作用。这种防火墙会根据已经预设好的过滤规则，对在网络中流动的数据包进行过滤行为。如果符合过滤规则的数据包会被放行，如果数据包不满足过滤规则，就会被删除。数据包的过滤规则是基于数据包报审的特征的。防火墙通过检查数据包的源头IP地址，目的IP地址，数据包遵守的协议，端口号等特征来完成。第一代的防火墙就属于过滤防火墙。

2、应用网关防火墙

已经介绍了的过滤防火墙在OSI七层协议中主要工作在数据链路层和IP层。与之不同的是，应用网关防火墙主要工作在最上层应用层。不仅如此，相比于基于过滤的防火墙来说，应用网关防火墙最大的特点是有一套自己的逻辑分析。基于这个逻辑分析，应用网关服务器在应用层上进行危险数据的过滤，分析内部网络应用层的使用协议，并且对计算机网络内部的所有数据包进行分析，如果数据包没有应用逻辑则不会被放行通过防火墙。

3、服务防火墙

上述的两种防火墙都是应用在计算机网络中来阻挡恶意信息进入用户的电脑的。服务防火墙则有其他的应用场景，服务防火墙主要用于服务器的保护中。在现在的应用软件中，往往需要通过和服务器连接来获得完整的软件体验。所以服务防火墙也就应运而生。服务防火墙用来防止外部网络的恶意信息进入到服务器的网络环境中。

4、监控防火墙

如果说之前介绍的防火墙都是被动防守的话，那么监控防火墙则是不仅仅防守，还会主动出击。一方面监控防火墙可以像传统的防火墙一样，过滤网络中的有害数据。另一方面，监控防火墙可以主动对数据进行分析和测试，得到网络中是否存在外部攻击。这种防火墙对内可以过滤，对外可以监控。从技术上来说，是传统防火墙的重大升级。

5、应用代理类型防火墙

应用代理防火墙主要的工作范围就是在OSI的最高层，位于应用层之上。其主要的特征是可以完全隔离网络通信流，通过特定的代理程序就可以实现对应用层的监督与控制。这两种防火墙是应用较为普遍的防火墙，其他一些防火墙应用效果也较为显着，在实际应用中要综合具体的需求以及状况合理的选择防火墙的类型，这样才可以有效地避免防火墙的外部侵扰等问题的出现。

以上内容参考：网络-防火墙、网络-防火墙技术

③ 简述计算机网络安全技术中“防火墙”（firewall）的基本功能及技术分类。

一 防火墙基本原理

首先，我们需要了解一些基本的防火墙实现原理。防火墙目前主要分包过滤，和状态检测的包过滤，应用层代理防火墙。但是他们的基本实现都是类似的。

│ │---路由器-----网卡│防火墙│网卡│----------内部网络│ │

防火墙一般有两个以上的网络卡，一个连到外部（router)，另一个是连到内部网络。当打开主机网络转发功能时，两个网卡间的网络通讯能直接通过。当有防火墙时，他好比插在网卡之间，对所有的网络通讯进行控制。

说到访问控制，这是防火墙的核心了：），防火墙主要通过一个访问控制表来判断的，他的形式一般是一连串的如下规则：

1 accept from+ 源地址，端口 to+ 目的地址，端口+ 采取的动作

2 deny ...........（deny就是拒绝。。)

3 nat ............(nat是地址转换。后面说）

防火墙在网络层（包括以下的炼路层）接受到网络数据包后，就从上面的规则连表一条一条地匹配，如果符合就执行预先安排的动作了！如丢弃包。。。。

但是，不同的防火墙，在判断攻击行为时，有实现上的差别。下面结合实现原理说说可能的攻击。

二 攻击包过滤防火墙

包过滤防火墙是最简单的一种了，它在网络层截获网络数据包，根据防火墙的规则表，来检测攻击行为。他根据数据包的源IP地址；目的IP地址；TCP/UDP源端口；TCP/UDP目的端口来过滤！！很容易受到如下攻击：

1 ip 欺骗攻击：

这种攻击，主要是修改数据包的源，目的地址和端口，模仿一些合法的数据包来骗过防火墙的检测。如：外部攻击者，将他的数据报源地址改为内部网络地址，防火墙看到是合法地址就放行了：）。可是，如果防火墙能结合接口，地址来匹配，这种攻击就不能成功了：（

2 d.o.s拒绝服务攻击

简单的包过滤防火墙不能跟踪 tcp的状态，很容易受到拒绝服务攻击，一旦防火墙受到d.o.s攻击，他可能会忙于处理，而忘记了他自己的过滤功能。：）你就可以饶过了，不过这样攻击还很少的。！

3 分片攻击

这种攻击的原理是：在IP的分片包中，所有的分片包用一个分片偏移字段标志分片包的顺序，但是，只有第一个分片包含有TCP端口号的信息。当IP分片包通过分组过滤防火墙时，防火墙只根据第一个分片包的Tcp信息判断是否允许通过，而其他后续的分片不作防火墙检测，直接让它们通过。

这样，攻击者就可以通过先发送第一个合法的IP分片，骗过防火墙的检测，接着封装了恶意数据的后续分片包就可以直接穿透防火墙，直接到达内部网络主机，从而威胁网络和主机的安全。

4 木马攻击

对于包过滤防火墙最有效的攻击就是木马了，一但你在内部网络安装了木马，防火墙基本上是无能为力的。

原因是：包过滤防火墙一般只过滤低端口（1-1024），而高端口他不可能过滤的（因为，一些服务要用到高端口，因此防火墙不能关闭高端口的），所以很多的木马都在高端口打开等待，如冰河，subseven等。。。
但是木马攻击的前提是必须先上传，运行木马，对于简单的包过滤防火墙来说，是容易做的。这里不写这个了。大概就是利用内部网络主机开放的服务漏洞。

早期的防火墙都是这种简单的包过滤型的，到现在已很少了，不过也有。现在的包过滤采用的是状态检测技术，下面谈谈状态检测的包过滤防火墙。状态检测技术最早是checkpoint提出的，在国内的许多防火墙都声称实现了状态检测技术。

可是：）很多是没有实现的。到底什么是状态检测？

一句话，状态检测就是从tcp连接的建立到终止都跟踪检测的技术。

原先的包过滤，是拿一个一个单独的数据包来匹配规则的。可是我们知道，同一个tcp连接，他的数据包是前后关联的，先是syn包，-》数据包=》fin包。数据包的前后序列号是相关的。

如果割裂这些关系，单独的过滤数据包，很容易被精心够造的攻击数据包欺骗！！！如nmap的攻击扫描，就有利用syn包，fin包，reset包来探测防火墙后面的网络。！

相反，一个完全的状态检测防火墙，他在发起连接就判断，如果符合规则，就在内存登记了这个连接的状态信息（地址，port，选项。。）,后续的属于同一个连接的数据包，就不需要在检测了。直接通过。而一些精心够造的攻击数据包由于没有在内存登记相应的状态信息，都被丢弃了。这样这些攻击数据包，就不能饶过防火墙了。

说状态检测必须提到动态规则技术。在状态检测里，采用动态规则技术，原先高端口的问题就可以解决了。实现原理是：平时，防火墙可以过滤内部网络的所有端口(1-65535),外部攻击者难于发现入侵的切入点，可是为了不影响正常的服务，防火墙一但检测到服务必须开放高端口时，如（ftp协议，irc等），防火墙在内存就可以动态地天加一条规则打开相关的高端口。等服务完成后，这条规则就又被防火墙删除。这样，既保障了安全，又不影响正常服务，速度也快。！
一般来说，完全实现了状态检测技术防火墙，智能性都比较高，一些扫描攻击还能自动的反应，因此，攻击者要很小心才不会被发现。

但是，也有不少的攻击手段对付这种防火墙的。