IPv6下嵌入式Linux防火墙的设计与实现

论文摘要

随着网络技术与嵌入式技术的迅速发展,将嵌入式系统连接进入Internet网络成为发展的必然,这样有利于嵌入式设备与信息网络彼此互连,一方面扩大了设备的可控范围,另一方面拓展了信息网路的信息资源。Internet网络现在所采用的大多是IPv4协议,但由于IPv4协议存在IP地址不足等缺点,Internet网络向IPv6过渡势在必行,嵌入式系统连接IPv6网络成为发展的必然趋势。既然IPv6将成为今后Internet的主导。那么IPv6的网络安全问题也摆在人们面前。防火墙这一强有力的网络安全工具己在IPv4网络得到广泛的应用,但在IPv6网络中防火墙工具还很少,尤其在嵌入式设备中,由于其设备的特殊性、资源的有限性防火墙的设计更加显得重要,亟待人们研究。其关键技术就是防火墙的设计和移植。如何设计一个稳定、灵活、高效的嵌入式防火墙成为本文研究的难点。Linux作为一种开放源代码的操作系统,在世界各地有着广泛的应用。Linux内核版本2.6中己采用了Netfilter的防火墙框架,并且已支持IPv6协议栈。目前Linux防火墙作为一种包过滤防火墙在IPv4下的应用稳定可靠,在IPv6下的应用尚未得到重视。这主要是由于很多地方IPv6地址接入Internet还不是那么方便,但是随着IPv6的逐渐普及,会有越来越多的人加入到IPv6的行列中。本文探讨了嵌入式系统的发展趋势和当今各种网络协议的特点,介绍了嵌入式Linux的广泛应用和发展趋势,阐述了防火墙在嵌入式系统的重要作用和基于IPv6协议防火墙的发展趋势,主要研究了Netfilter框架防火墙的设计、实现以及其在嵌入式Linux中的移植。通过提出一个基于IPv6的防火墙的总体设计方案,实现了一个简单、稳定、高效、灵活的嵌入式防火墙。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究课题背景
• 1.1.1 嵌入式系统及其发展趋势
• 1.1.2 IPv6 技术
• 1.1.3 嵌入式防火墙
• 1.2 防火墙国内外研究现状
• 1.3 研究意义
• 1.3.1 网络安全在嵌入式系统中的重要性和必要性
• 1.3.2 IPv6 协议的应用前景
• 1.3.3 基于IPv6 网络协议的嵌入式防火墙
• 1.4 本文研究主要内容及组织结构
• 第二章 嵌入式系统与嵌入式LINUX
• 2.1 嵌入式系统
• 2.1.1 嵌入式系统的定义
• 2.1.2 嵌入式系统的特点
• 2.1.3 嵌入式系统的组成
• 2.1.4 嵌入式系统的应用
• 2.2 嵌入式LINUX
• 2.2.1 嵌入式操作系统
• 2.2.2 目前主流嵌入式操作系统介绍
• 2.2.3 嵌入式Linux
• 2.3 将LINUX 移植到嵌入式中
• 2.3.1 嵌入式系统开发的特点
• 2.3.2 嵌入式中移植Linux 的关键要素
• 2.4 本章小结
• 第三章IPv6 网络
• 3.1 IPv6 协议
• 3.1.1 IPv6 协议简介
• 3.1.2 IPv6 协议格式
• 3.1.3 IPv6 编址
• 3.2 ICMPV6 协议
• 3.3 IPv6 安全机制
• 3.4 本章小结
• 第四章LINUX 中NETFILTER 防火墙
• 4.1 防火墙技术介绍
• 4.1.1 防火墙的概念
• 4.1.2 防火墙的功能
• 4.1.3 防火墙的类型
• 4.2 开源操作系统LINUX 和NETFILTER
• 4.3 LINUX 中NETFILTER 框架
• 4.3.1 Linux netfilter 框架简介
• 4.3.2 netfilter 框架原理
• 4.3.3 iptable 设置过滤规则
• 4.4 本章小结
• 第五章 在嵌入式LINUX 上实现基于IPv6 的防火墙
• 5.1 防火墙的总体设计
• 5.1.1 制定安全策略
• 5.1.2 确定分组过滤规则
• 5.2 防火墙的硬件平台
• 5.2.1 ARM 微处理器介绍
• 5.2.2 ARM9 微处理器介绍
• 5.2.3 FS2410 套件
• 5.3 基于IPv6 协议的防火墙实现
• 5.3.1 内核裁剪
• 5.3.2 iptables 的移植
• 5.3.3 服务端口和网络安全性
• 5.3.4 分组包过滤的设计与实现
• 5.3.5 从U 盘启动防火墙
• 5.4 本章小结
• 第六章 防火墙测试
• 6.1 测试目的
• 6.2 测试环境
• 6.2.1 IPv6 网络连接及IPv6 地址设计
• 6.2.2 网络应用工具介绍
• 6.2.3 服务器端程序的烧入
• 6.2.4 客户器端IPv6 协议的安装与配置
• 6.3 测试结果
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及著作情况