Классификация firewall’ов

Firewall’ы являются устройствами или системами, которые управляют потоком сетевого трафика между сетями с различными требованиями к безопасности. В большинстве современных приложений firewall’ы и их окружения обсуждаются в контексте соединений в Интернете и, следовательно, использования стека протоколов ТСР/IP. Однако firewall’ы применяются и в сетевых окружениях, которые не требуют обязательного подключения к Интернету. Например, многие корпоративные сети предприятия ставят firewall’ы для ограничения соединений из и во внутренние сети, обрабатывающие информацию разного уровня чувствительности, такую как бухгалтерская информация или информация о заказчиках. Ставя firewall’ы для контроля соединений с этими областями, организация может предотвратить неавторизованный доступ к соответствующим системам и ресурсам внутри чувствительных областей. Тем самым, использование firewall’а обеспечивает дополнительный уровень безопасности, который иначе не может быть достигнут.

В настоящее время существует несколько типов firewall’ов. Одним из способов сравнения их возможностей является перечисление уровней модели OSI, которые данный тип firewall’а может анализировать. Модель OSI является абстракцией сетевого взаимодействия между компьютерными системами и сетевыми устройствами. Рассмотрим только уровни модели OSI, относящиеся к firewall’ам.

Стек протоколов модели OSI определяется следующим образом:

Уровень 1 представляет собой реальную аппаратуру физического соединения и среду, такую как Ethernet. Уровень 2 — уровень, на котором сетевой трафик передается по локальной сети (LAN). Он также является первым уровнем, обладающим возможностью адресации, с помощью которой можно идентифицировать отдельную машину. Адреса назначаются на сетевые интерфейсы и называются МАС (Media Access Control) адресами. Ethernet-адрес, принадлежащий Ethernet-карте, является примером МАС-адреса уровня 2.

Уровень 3 является уровнем, отвечающим за доставку сетевого трафика по WAN. В Интернете адреса уровня 3 называются IP-адресами; адреса обычно являются уникальными, но при определенных обстоятельствах, например, при трансляции сетевых адресов (NAT) возможны ситуации, когда различные физические системы имеют один и тот же IP-адрес уровня 3. Уровень 4 идентифицирует конкретное сетевое приложение и коммуникационную сессию в дополнение к сетевым адресам; система может иметь большое число сессий уровня 4 с другими ОС. Терминология, связанная с семейством протоколов ТСР/IP, включает понятие портов, которые могут рассматриваться как конечные точки сессий: номер порта источника определяет коммуникационную сессию на исходной системе; номер порта назначения определяет коммуникационную сессию системы назначения. Более высокие уровни (5, 6 и 7) представляют приложения и системы конечного пользователя.

Стек протоколов TCP/IP соотносится с уровнями модели OSI следующим образом:

Современные firewall’ы функционируют на любом из перечисленных уровней. Первоначально firewall’ы анализировали меньшее число уровней; теперь более мощные из них охватывают большее число уровней. С точки зрения функциональности, firewall, имеющий возможность анализировать большее число уровней, является более совершенным и эффективным. За счет охвата дополнительного уровня также увеличивается возможность более тонкой настройки конфигурации firewall’а. Возможность анализировать более высокие уровни позволяет firewall’у предоставлять сервисы, которые ориентированы на пользователя, например, аутентификация пользователя. Firewall, который функционирует на уровнях 2, 3 и 4, не имеет дело с подобной аутентификацией.

Независимо от архитектуры firewall может иметь дополнительные сервисы. Эти сервисы включают трансляцию сетевых адресов (NAT), поддержку протокола динамической конфигурации хоста (DHCP) и функции шифрования, тем самым являясь конечной точкой VPN-шлюза, и фильтрацию на уровне содержимого приложения.

Многие современные firewall’ы могут функционировать как VPN-шлюзы. Таким образом, организация может посылать незашифрованный сетевой трафик от системы, расположенной позади firewall’а, к удаленной системе, расположенной позади корпоративного VPN-шлюза; firewall зашифрует трафик и перенаправит его на удаленный VPN-шлюз, который расшифрует его и передаст целевой системе. Большинство наиболее популярных firewall’ов сегодня совмещают эти функциональности.

Многие firewall’ы также включают различные технологии фильтрации активного содержимого. Данный механизм отличается от обычной функции firewall’а тем, что firewall теперь также имеет возможность фильтровать реальные прикладные данные на уровне 7, которые проходят через него. Например, данный механизм может быть использован для сканирования на предмет наличия вирусов в файлах, присоединенных к почтовому сообщению. Он также может применяться для фильтрации наиболее опасных технологий активного содержимого в web, таких как Java, JavaScript и ActiveX. Или он может быть использован для фильтрации содержимого или ключевых слов с целью ограничения доступа к неподходящим сайтам или доменам. Тем не менее компонент фильтрации, встроенный в firewall, не должен рассматриваться как единственно возможный механизм фильтрации содержимого; возможно применение аналогичных фильтров при использовании сжатия, шифрования или других технологий.