基于Linux操作系统的分布式防火墙系统研究

论文摘要

目前,随着计算机网络的普及,网络安全问题表现得越来越突出,防火墙作为网络安全最主要和最基本的设施,已经得到广大用户的认同。但是,随着网络连接的开放性,各种网络新技术的不断出现,传统防火墙本身固有的缺点逐渐暴露出来。为了克服传统防火墙的缺点,近年来提出了分布式防火墙的概念。分布式防火墙采用策略集中制定,分发到受保护主机执行,很好的解决了传统防火墙面临的一些问题,更加适应了网络的发展需要。本文首先对网络安全和传统防火墙技术进行了介绍,指出传统防火墙面临的问题,接着对分布式防火墙的结构、关键技术以及优势进行了深入的研究,并对几种现存的分布式防火墙模型进行了分析,在此基础上,设计和实现了一个充分利用现有技术的基于Linux的分布式防火墙系统。本系统主要由策略执行器、策略控制中心以及IPSec通信三部分组成,策略执行器运行在受保护主机上,强制执行由策略控制中心发放的安全策略,策略控制中心完成受保护主机的注册、策略的制定和分发,IPSec通信对内部主机间的通信进行保护,防止内部攻击。本文对各部分的模块组成以及所使用的关键技术进行了详细的介绍,最后在RedHat Linux平台上对整个系统进行了实现。本系统很好地解决了传统防火墙单点故障、内部攻击等问题。通过测试,该系统达到了主机间IPSec通信的机密性和对受保护主机的TCP/UDP连接的禁止,实现了基于linux分布式防火墙在中小企业的典型应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 课题研究意义
• 1.2 国内外现状与发展趋势
• 1.3 本课题主要工作
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 拟解决的问题及创新点
• 第二章 网络安全及传统防火墙技术概述
• 2.1 网络安全
• 2.1.1 网络安全定义
• 2.1.2 网络安全现状
• 2.1.3 网络安全的防护措施
• 2.2 传统防火墙
• 2.2.1 防火墙概述
• 2.2.2 防火墙的体系结构
• 2.2.3 防火墙的分类
• 2.2.4 传统防火墙存在的问题
• 2.2.5 防火墙的发展趋势
• 2.3 本章小结
• 第三章 分布式防火墙
• 3.1 分布式防火墙概述
• 3.1.1 分布式防火墙产生的背景
• 3.1.2 分布式防火墙概念的提出
• 3.1.3 分布式防火墙结构
• 3.1.4 分布式防火墙的优势
• 3.1.5 分布式防火墙的主要特点
• 3.1.6 分布式防火墙的主要功能
• 3.1.7 分布式防火墙与个人防火墙的区别
• 3.2 分布式防火墙关键技术
• 3.3 分布式防火墙结构模型及分析
• 3.3.1 基干 KeyNote 的分布式防火墙模型
• 3.3.2 基于 Agent 的分布式防火墙模型
• 3.3.3 基于 Kerberos 的分布式防火墙模型
• 3.3.4 混合防火墙
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于 Linux 分布式防火墙的设计
• 4.1 Linux 操作系统简介
• 4.1.1 Linux 基本原理
• 4.1.2 Linux 安全结构
• 4.2 L i nux 操作系统防火墙支持环境
• 4.2.1 netfilter 框架结构
• 4.2.2 IPtab l es 数据包选择
• 4.3 系统功能需求
• 4.4 基于 L i nux 分布式防火墙体系设计
• 4.4.1 系统体系结构
• 4.4.2 策略执行器
• 4.4.3 策略控制中心的设计
• 4.4.4 IPSec 通信
• 4.5 本章小结
• 第五章 Linux 分布式防火墙系统的实现
• 5.1 开发环境及配置
• 5.1.1 开发平台和开发工具
• 5.1.2 系统配置
• 5.2 策略执行器主要模块实现
• 5.2.1 包过滤模块实现
• 5.2.2 策略翻译模块实现
• 5.2.3 策略接收模块实现
• 5.3 策略控制中心主要模块的实现
• 5.3.1 主机注册模块的实现
• 5.3.2 策略编辑模块的实现
• 5.3.3 策略发送模块的实现
• 5.4IPsec 通信的配置
• 5.4.1 配置文件 IPsec.conf
• 5.4.2 IPsec.conf 文件的配置
• 5.5 系统测试
• 5.5.1 测试环境
• 5.5.2 运行效果及测试
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 防火墙发展展望
• 致谢
• 参考文献