防火墙是指设置在如可信任的企业内部网和不可信的公共网或网络安全域之间的一系列部件的组合。通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况，以此来实现网络的安全保护。在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动，保证了内部网络的安全。
防火墙是一种硬件设备或软件系统，主要架设在内部网络和外部网络间，为了防止外界恶意程式对内部系统的破坏，或者阻止内部重要信息向外流出，有双向监督功能。
1.透明模式
透明模式也可叫作桥模式。最简单的网络由客户端和服务器组成，客户端和服务器处于同一网段。为了安全方面的考虑，在客户端和服务器之间增加了防火墙设备，对经过的流量进行安全控制。正常的客户端请求通过防火墙送达服务器，服务器将响应返回给客户端，用户不会感觉到中间设备的存在。工作在桥模式下的防火墙没有IP地址，当对网络进行扩容时无需对网络地址进行重新规划，但牺牲了路由、VPN等功能。
2.网关模式
网关模式适用于内外网不在同一网段的情况，防火墙设置网关地址实现路由器的功能，为不同网段进行路由转发。网关模式相比桥模式具备更高的安全性，在进行访问控制的同时实现了安全隔离，具备了一定的私密性。
3.NAT模式
NAT(Network Address Translation)地址翻译技术由防火墙对内部网络的IP地址进行地址翻译，使用防火墙的IP地址替换内部网络的源地址向外部网络发送数据;当外部网络的响应数据流量返回到防火墙后，防火墙再将目的地址替换为内部网络的源地址。NAT模式能够实现外部网络不能直接看到内部网络的IP地址，进一步增强了对内部网络的安全防护。同时，在NAT模式的网络中，内部网络可以使用私网地址，可以解决IP地址数量受限的问题。
如果在NAT模式的基础上需要实现外部网络访问内部网络服务的需求时，还可以使用地址/端口映射(MAP)技术，在防火墙上进行地址/端口映射配置，当外部网络用户需要访问内部服务时，防火墙将请求映射到内部服务器上;当内部服务器返回相应数据时，防火墙再将数据转发给外部网络。使用地址/端口映射技术实现了外部用户能够访问内部服务，但是外部用户无法看到内部服务器的真实地址，只能看到防火墙的地址，增强了内部服务器的安全性。
4.高可靠性设计
防火墙都部署在网络的出入口，是网络通信的大门，这就要求防火墙的部署必须具备高可靠性。一般IT设备的使用寿命被设计为3至5年，当单点设备发生故障时，要通过冗余技术实现可靠性，可以通过如虚拟路由冗余协议(VRRP)等技术实现主备冗余。目前，主流的网络设备都支持高可靠性设计。
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