分布式防火墙系统的研究与设计

论文摘要

本文在与传统的网络防火墙技术对比的基础之上，结合计算机网络安全的本质与要求，对分布式防火墙这一全新的防火墙体系结构进行了分析，提出一种充分利用现有技术和投资的分布式防火墙系统的设计方案，即在保留传统网络边界防火墙的同时，设计一种驻留在内部网络终端的主机防火墙及其控制中心，将防火墙延伸到内部网络的终端，从而有效防范来自网络内部的非法访问与恶意破坏。主机防火墙被设计为一种基于扩展的包过滤技术的防火墙，利用进行网络通讯的应用程序、IP地址、TCP／UDP端口号等信息对计算机内部网络终端发出的数据包进行过滤，同时将日志信息发送到控制中心。主机防火墙上的过滤规则由控制中心统一设置，对网络终端的用户透明。本文利用巴科斯范式(BNF)对驻留主机防火墙的过滤规则进行了形式化描述。运用排队论中的M／M／1模型对分布式防火墙的通信稳定性进行了分析。在此基础之上实现了一个工作在Windows系列操作系统上利用Windows开放系统架构(WOSA)中提供的服务提供者接口(SPI)技术开发的对网络数据包进行过滤的主机防火墙，以及一个工作在Windows操作系统上的控制中心。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概论
• 1.1 计算机网络安全的定义
• 1.2 计算机网络安全的研究背景及意义
• 1.3 计算机网络安全的研究进展
• 1.4 本文主要研究的内容
• 1.5 论文组织
• 第二章 网络安全防护问题
• 2.1 网络安全防护中的技术
• 2.1.1 防护措施介绍
• 2.1.2 网络通信安全管理
• 2.2 网络安全策略
• 2.2.1 访问控制策略
• 2.2.2 信息加密策略
• 2.2.3 网络安全管理策略
• 2.3 防火墙
• 2.3.1 防火墙概述
• 2.3.2 防火墙的优点与局限性
• 2.3.3 防火墙的分类
• 2.3.4 防火墙的体系结构
• 2.4 分布式防火墙
• 2.4.1 分布式防火墙的产生
• 2.4.2 分布式防火墙的基本原理
• 2.4.3 分布式防火墙的体系结构
• 2.4.4 分布式防火墙的本质特征和运作过程
• 2.4.5 分布式防火墙的优点
• 2.4.6 集中式防火墙向分布式防火墙演进的合理性
• 2.5 本章小结
• 第三章 包过滤技术
• 3.1 TCP/IP协议
• 3.1.1 TCP/IP协议的体系结构
• 3.1.2 数据包的处理与传送
• 3.2 包过滤防火墙的工作原理
• 3.3 包过滤技术安全性分析
• 3.4 扩展的包过滤技术
• 3.5 本章小结
• 第四章 包过滤技术分布式防火墙的设计
• 4.1 包过滤技术防火墙的设计方案
• 4.1.1 设计思想
• 4.1.2 主动的防御
• 4.2 包过滤规则的形式化设计
• 4.2.1 包过滤规则的形式化设计的意义
• 4.2.2 符号的定义
• 4.2.3 规则集的定义
• 4.2.4 规则的形式语法
• 4.2.5 规则的语义解释
• 4.3 分布式防火墙的通信稳定性
• 4.3.1 通信稳定性评价的意义
• 4.3.2 M/M/1模型
• 4.3.3 分布式防火墙通信稳定性分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 包过滤技术分布式防火墙系统的实现
• 5.1 WINDOWS中网络通信结构
• 5.2 本文所选用的包过滤技术
• 5.3 包过滤模块过滤数据包的流程图
• 5.4 基本界面效果与功能
• 5.4.1 驻留主机防火墙部分
• 5.4.2 中心管理软件部分
• 5.5 系统测试
• 5.5.1 模块功能测试
• 5.5.2 性能测试
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作的方向
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果