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今天是: 2023年12月06日   【農歷:十月廿四】  星期三
數據安全專欄 | 網閘與防火墻之間的“小同大異”

防火墻(Firewall),眾所周知,是一種硬件設備或軟件系統,主要部署在內部網絡和外部網絡間,為了防止外界惡意程序對內部系統的破壞,或者阻止內部重要信息向外流出,有雙向監督功能,算是一類最為人熟知、技術最成熟、應用最廣泛的一類網絡安全產品。

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深信服 AF-1000-FA40-JD 防火墻設備

網閘(GAP),全稱是安全隔離與信息交換系統,同樣是架設在內部網絡和外部網絡之間,但是用一種專用的隔離芯片在電路上切斷內外網連接的一種設備,并能夠在物理隔離的兩個網絡間進行安全適度的應用數據交換,從而防止網絡攻擊和信息泄露。

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H3C SecPath GAP2000-AK820網閘設備
從外觀上,防火墻和網閘都是一個機箱,面板上有幾個網絡接口。從功能上,兩臺設備同樣是架設在內部網絡和外部網絡之間,都可以實現對網絡流量的過濾和控制。這看起來外觀和功能都完全一樣的東西,究竟有什么區別?
與防火墻的單主板單系統不同,網閘的主流架構是采用2主板+1專用芯片:在一個2U的機箱里放著兩塊主板,分別運行著內、外網2套操作系統,內外兩個網絡互相獨立,實際上就是從物理上隔離、阻斷了網絡的連通,再用專用的芯片進行數據的交換。

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網閘的部署方式
網絡被隔離、阻斷后,兩個獨立主機系統之間如何進行信息交換?其實網絡只是信息交換的一種方式,在互聯網時代以前,信息照樣進行交換,如數據文件復制(拷貝)、數據擺渡、數據鏡像、數據反射等等,網閘系統就是使用專用的芯片以數據“擺渡”的方式實現兩個網絡之間的信息交換。
所謂“擺渡”,現實中的擺渡就是在一條船從江河這一邊到另一邊,再從另一邊到這一邊,數據擺渡的過程也類似。為了防范網絡攻擊,通過物理隔離的思路,將兩臺完全不相連的計算機,通過軟盤從一臺計算機向另一臺計算機拷貝數據,大家形象地稱為“數據擺渡”。傳統的跨網數據交換方式經歷了從人工U盤擺渡到光盤擺渡機的過程,但本質上都是利用移動存儲設備來進行,而網閘則是先在應用層將數據還原為原始數據文件,再使用專用的芯片,根據管理員配置的相關策略,進行自動“擺渡”的方式來傳遞原始數據。任何形式的數據包、信息傳輸命令和TCP/IP協議都不可能穿透安全隔離與信息交換系統,這同透明橋、混雜模式、IP over USB、網絡代理等傳統方式來轉發數據包有本質的區別。

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網閘架構圖
最后,再總結下這兩種網絡安全邊界產品的區別:
1.結構不同:網閘采用兩個主機+一個獨立的硬件形式,內外兩個網絡之間物理隔離。而防火墻采用單一主機,內外網絡其實本身就是互通的,只是受策略影響限制了指定范圍內的數據包交換。因此,網閘系統本身的安全性能較高。
2.數據交互原理不同:防火墻是一種基于規則的安全設備,工作在網絡層或傳輸層,對數據包進行有狀態或無狀態的檢查,根據預先設定的安全策略對數據進行過濾和限制。網閘則是一種基于物理隔離的安全設備,工作在應用層,通過將數據包還原成原始文件再“擺渡”的形式來傳遞原始數據。
3.應用場景不同:網閘和防火墻的適用范圍不同。防火墻一般用于企業內部網絡或互聯網之間的連接點,對網絡邊界進行保護,阻止外部的攻擊或內部的泄露。網閘一般用于涉及國家安全或重要信息的網絡之間的連接點,對網絡隔離進行保護,實現網絡之間的安全通信或數據交換。
4.安全性能:防火墻主要通過網絡安全策略的制定和執行來保護網絡的安全性,可以提供基本的防病毒、防黑客等安全功能。而網閘則可以提供更加嚴格的安全保護措施,例如數據加密、數字簽名、訪問控制等,以確保持久性。
總的來說,防火墻和網閘都是重要的信息安全設備,但它們的結構、應用場景、數據交互原理、安全性能等方面存在一定的差異。在實際應用中,可以根據具體的安全需求選擇合適的安全設備。


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