《防火墻技術及應用》是信息安全專業(yè)實踐性教材，是在學習信息安全基礎理論及計算機網絡相關知識的基礎上，進一步對防火墻技術和主流防火墻的配置進行深入學習。以網絡安全設備模擬軟件為主要工具，使學生掌握硬件防火墻和VPN設備的工作原理和作用，掌握防火墻的一些常用配置命令，能夠實現在簡單的中小型企業(yè)環(huán)境下進行防火墻安全設備的部署和常用防護功能的配置，同時加深對網絡安全體系的構成的認識，增加網絡安全防護技能。本教材的先修課程包括《計算機網絡》、《網絡設備配置與管理》、《網絡攻擊與防御》等，學習本教材的相關內容，是作為一個網絡安全專業(yè)的學生能夠設計安全系統整體解決方案打下了基礎。
理論結合實際，快速掌握防火墻技術原理及應用。
以讀者認知過程為導向，深入淺出設計教材邏輯、組織章節(jié)內容。
n案例驅動，教、學、做融為一體，注重讀者工程實踐能力的培養(yǎng)。
構建多元化的教學資源網絡，學習和實訓任務直觀深刻。
本書定位于高校計算機類專業(yè)防火墻技術領域的選修教材，面向網絡安全類普通讀者。本書針對防火墻技術相關理論進行了深入淺出的闡述，并結合具體技術的應用提供了豐富的案例與場景。讀者除需要具備基本的計算機網絡、網絡攻擊與防御知識外，無須預修其他課程。本書的受眾是計算機科學、網絡安全、人工智能、電子信息工程、金融統計等專業(yè)領域需要接觸、了解防火墻的人員。
本書共分11章，內容涵蓋了防火墻理論基礎、GNS3模擬器、流量穿越防火墻的部署、防火墻的認證授權審計、虛擬防火墻、防火墻的VPN功能和防火墻容錯與故障切換的理論與配置方法，以及典型實訓任務等。全書以網絡安全設備模擬軟件為主要實踐工具，將理論與應用相結合，幫助讀者掌握硬件防火墻的工作原理和作用，認識網絡拓撲中防火墻的意義、功能和技術架構，掌握如何規(guī)劃、設計常用防護策略，部署防火墻安全設備，加深讀者對網絡安全體系整體方案的系統認識，進而有助于讀者掌握防火墻具體的配置策略和技術使用方法，引導讀者系統探究防火墻的技術核心，培養(yǎng)讀者網絡安全防護興趣和護網責任心。
感謝清華大學出版社編輯老師的大力支持，他們認真細致的工作保證了本書的質量。
由于編者水平有限，書中難免有疏漏和不足之處，懇請讀者批評指正！
配套資源
為了方便教學，本書配有微課視頻、教學大綱、教學課件、實驗資源列表。
（1） 獲取微課視頻方式： 讀者可以先掃描本書封底的文泉云盤防盜碼，再掃描書中相應的視頻二維碼，即可觀看教學視頻。
（2） 其他資源可先掃描本書封底的文泉云盤防盜碼，再掃描下方二維碼，即可獲取。
教學課件
教學大綱
實驗資源
編者2022年7月
葉曉鳴，成都信息工程大學網絡空間安全學院，講師博士，網絡安全及應用專業(yè)，主講《網絡安全設備配置與管理》、《數據庫原理及應用》和《算法設計與分析》等課程。
第1章網絡基本知識
1.1常見應用層協議和服務
1.2網絡拓撲規(guī)劃和設計
1.2.1劃分IP子網
1.2.2VLAN技術
1.3常用網絡命令
1.3.1ipconfig命令
1.3.2arp a命令
1.3.3route add命令
1.4常見網絡安全問題
1.4.1網絡安全威脅
1.4.2技術缺陷威脅
1.4.3安全策略缺陷
1.4.4網絡攻擊
1.4.5減輕網絡危害
★本章小結★
復習題
第2章防火墻技術概述
2.1防火墻的意義
2.1.1安全需求
2.1.2市場需求
2.1.3發(fā)展趨勢
2.2防火墻的功能和目的
2.3防火墻技術
2.3.1包過濾技術
2.3.2應用代理技術
2.3.3狀態(tài)檢測技術
2.3.4復合型及其他技術
2.4防火墻安全
2.4.1IDS
2.4.2攻擊防火墻
2.5防火墻的網絡接入模式
2.5.1負載均衡
2.5.2NAT
2.5.3透明接入模式
2.5.4路由模式
2.5.5混合接入模式
2.6防火墻發(fā)展歷史
2.7防火墻術語
2.7.1防火墻的三個區(qū)域
2.7.2防火墻數據包方向
★本章小結★
復習題
第3章模擬器安裝和使用
3.1GNS3模擬器簡介
3.2GNS3安裝調試
3.2.1GNS3下載和配置要求
3.2.2安裝GNS3及其組件
3.2.3配置GNS3環(huán)境
3.2.4配置IOS文件路徑
3.3GNS3網絡拓撲創(chuàng)建
3.4路由器橋接真機實訓
3.4.1實驗目的與任務
3.4.2實驗拓撲圖和設備接口
3.4.3實驗步驟和命令
★本章小結★
復習題
第4章防火墻基本配置
4.1防火墻配置
4.1.1特權模式
4.1.2配置模式
4.1.3配置接口
4.2防火墻文件
4.2.1配置文件
4.2.2清除配置
4.3基本配置命令
4.3.1interface命令
4.3.2nameif命令
4.3.3ip address命令
4.3.4securitylevel命令
4.3.5show命令
4.4防火墻許可證
★本章小結★
復習題
第5章網絡連接和地址轉換
5.1網絡連接
5.1.1TCP穿越防火墻
5.1.2UDP穿越防火墻
5.2網絡地址轉換
5.2.1地址轉換分類
5.2.2nat命令
5.2.3global命令
5.2.4pat命令
5.2.5static命令
5.3route命令
5.4防火墻二接口配置實訓
5.4.1實驗目的與任務
5.4.2實驗拓撲圖和設備接口
5.4.3實驗步驟和命令
★本章小結★
復習題
第6章訪問控制列表
6.1ACL命令
6.2accesslist命令
6.3accessgroup命令
6.4對象組概念
6.5防火墻三接口配置實訓
6.5.1實驗目的與任務
6.5.2實驗拓撲圖和設備接口
6.5.3實驗步驟和命令
★本章小結★
復習題
第7章系統日志
7.1安全事件
7.1.1安全事件概要
7.1.2clock命令
7.2日志信息及配置
7.2.1logging buffered命令
7.2.2logging console命令
7.2.3logging monitor命令
7.2.4logging standby命令
7.3防火墻日志配置實訓
7.3.1實驗目的與任務
7.3.2實驗拓撲圖和設備接口
7.3.3實驗步驟和命令
★本章小結★
復習題
第8章認證授權審計
8.1AAA概述
8.1.1AAA運作模式
8.1.2ACS安裝配置
8.2認證配置
8.2.1aaa authentication命令
8.2.2防火墻控制臺認證
8.2.3認證超時時間
8.2.4虛擬認證
8.3授權配置
8.3.1配置授權規(guī)則
8.3.2配置用戶授權
8.4審計配置
8.5防火墻AAA服務配置實訓
8.5.1實驗目的與任務
8.5.2實驗拓撲圖和設備接口
8.5.3實驗步驟和命令
★本章小結★
復習題
第9章虛擬防火墻
9.1安全上下文概述
9.1.1虛擬防火墻結構
9.1.2配置文件
9.1.3數據包分類
9.2多模式配置與管理
9.2.1上下文初始化
9.2.2上下文配置示例
9.3虛擬防火墻配置實訓
9.3.1實驗目的與任務
9.3.2實驗拓撲圖和設備接口
9.3.3實驗步驟和命令
★本章小結★
復習題
第10章防火墻容錯與故障切換
10.1工作模式概述
10.2AA工作模式
10.3AS工作模式
10.4配置和管理
10.4.1配置AA模式
10.4.2配置AS模式
10.5防火墻LAN故障切換實訓
10.5.1實驗目的與任務
10.5.2實驗拓撲圖和設備接口
10.5.3實驗步驟和命令
★本章小結★
復習題
第11章防火墻IPSec功能
11.1VPN概述
11.2站點到站點VPN概念
11.3第1步協商IKE策略
11.3.1IKE策略
11.3.2配置IKE
11.4第2步協商IPSec策略
11.4.1IPSec策略
11.4.2配置IPSec
11.5第3步驗證VPN配置
11.6配置VPN流量示例
11.7站點到站點VPN配置實訓
11.7.1實驗目的與任務
11.7.2實驗拓撲圖和設備接口
11.7.3實驗步驟和命令
★本章小結★
復習題
附錄常用命令
書單推薦
