硬件防火墙和软件防火墙的区别,它们有何不同?
2019-05-20 来源:亿速云

防火墙(英文:Firewall)是位于内部网和外部网之间的屏障,它按照系统管理员预先定义好的规则,来控制数据包的进出,它是一台专属的硬件或是架设在一般硬件上的一套软件。

硬件防火墙,把“软件防火墙”嵌入在硬件中,把“防火墙程序”加入到芯片里面,由硬件执行这些功能,从而减少计算机或服务器的CPU负担。一般的“软件安全厂商”所提供的“硬件防火墙”,就是在“硬件服务器厂商”定制硬件,然后再把“Linux系统”与自己的软件系统结合嵌入。

软件防火墙,一般基于某个操作系统平台开发,直接在计算机上进行软件的安装和配置。由于客户之间操作系统的多样性,软件防火墙需要支持多种操作系统,如“Unix、Linux、SCO-Unix、Windows”等。

硬件防火墙,是通过硬件和软件的组合来达到隔离内外部网络的目的;而软件防火墙,是通过纯软件的的方式,实现隔离内外部网络的目的。

一、稳定性

稳定性能的优劣,主要来自于防火墙的运行平台,即“操作系统”上。

硬件防火墙,一般使用经过内核编译后的Linux系统,凭借Linux系统本身的高可靠性和稳定性,保证了防火墙整体的稳定性。

Linux系统永远都不会崩溃,它的稳定性是由于没有像其他操作系统一样,内核庞大且漏洞百出。系统的稳定性主要取决于系统设计的结构。计算机硬件的结构,自从1981年设计开始就没有做特别大的改动,而连续向后兼容性,使那些编程风格极差的应用软件勉强移植到Windows的最新版本,这种“将就的软件开发模式”极大地阻碍了系统稳定性的发展。

而令人关注的Linux开放源代码的开发模式,它保证了任何系统的漏洞,都能被及时发现和修正。Linux系统采取了许多安全技术措施,包括“对读、写进行权限控制”、“带保护的子系统”、“审计跟踪”、“核心授权”等,这为网络多用户环境中的用户,提供了必要的安全保障。

软件防火墙,一般要安装在windows平台上,实现简单,但同时由于windows操作系统本身的漏洞和不稳定性,也带来了软件防火墙的安全性和稳定性的问题。虽然Microsoft(微软)也在努力的弥补这些问题,但与Linux操作系统比起来,还是漏洞倍出。

在病毒侵害方面,从linux系统发展到至今,几乎没有感染过病毒。而基于Windows操作系统漏洞产生的病毒,我们就不必多说了,只要是长期使用过PC(个人电脑)的人,都有大致的感受。

二、主要指标

“吞吐量”和“报文转发率”,是关系防火墙应用的主要指标。

吞吐量:网络中的数据,是由一个个数据包组成,防火墙对每个数据包的处理要耗费资源。吞吐量是指在不丢包的情况下,单位时间内通过防火墙的数据包数量。这是测量防火墙性能的重要指标。

硬件防火墙的硬件设备,是经专业厂商定制的,在定制之初就充分考虑了“吞吐量”的问题,在这一点上远远胜于软件防火墙,因为软件防火墙的硬件,是用户在购买电脑时自己选择和配置的,很多情况下都没有考虑“吞吐量”的问题,况且windows系统本身就很耗费硬件资源,其吞吐量和处理大数据流的能力,远不及硬件防火墙。

吞吐量太小的话,防火墙就成为网络的瓶颈,会带来“网络速度慢、上网带宽不够”等问题。

三、工作原理

软件防火墙,一般是“包过滤机制”,过滤规则简单,只能检查到第三层“网络层”,只对源或目的IP做检查,防火墙的能力远不及硬件防火墙,连最基本的黑客攻击手法:“IP伪装”,都无法解决,并且要对所经过的所有数据包做检查,所以速度比较慢。

硬件防火墙,主要采用第四代“状态检测机制”,“状态检测”是在通信发起连接时,就检查规则是否允许建立连接,然后在缓存的状态检测表中添加一条记录,以后就不必去检查规则了,只要查看状态检测表就OK了,速度上有了很大的提升。

因为工作的层次有了提高,所以硬件防火墙的防黑客功能,比软件防火墙,强了很多。硬件防火墙的“状态检测机制”,跟踪的不仅是“数据包”中包含的信息,为了跟踪“数据包”的状态,防火墙还记录有用的信息以帮助识别“数据包”,例如“已有的网络连接、数据的传出请求”等。

例如,如果传入的数据包,包含了视频数据流,而防火墙可能已经记录了有关信息,并进行匹配,数据包就可以被允许通过。。

硬件防火墙和软件防火墙,在实现的机制上,有很大的不同,因此,也带来了软硬件防火墙在防黑能力上的很大差异。

四、内网控制

软件防火墙,由于本身的工作原理,造成了它不具备内网具体化的控制管理。比如:“不能禁止QQ、不能很好地防止病毒侵入、不能针对具体的IP和MAC做上网控制”等,其主要的功能在于对外。

硬件防火墙,在基于“状态检测”的机制上,安全厂商又可以根据市场的不同需求,开发“应用层”过滤规则,来满足对内网的控制,从而能在高层进行过滤,做到了软件防火墙不能做到的很多事情。尤其是流行的ARP病毒,硬件防火墙针对其入侵的原理,做了相应的策略,彻底解除了ARP病毒的危害。

防火墙,已经不仅仅局限于对外的防止黑客攻击,更多的企业内部网络,诸如“上网速度慢、时断时续、邮件收发不正常”等问题。

分析其主要原因,还是在于内网用户的使用问题,例如:很多的用户,上班时间使用BT下载、浏览一些不正规的网站,这样都会引起内网诸多的不安全性,比如:病毒,很多病毒传播都是使用者的不良行为而造成的。所以说内网用户的控制和管理,是很有必要的。

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