فایروال

فایروال چیست؟

فایروال (Firewall) یا به فارسی دیوار آتش به نرم‌افزار یا سخت افزاری گفته می‌شود که برای محافظت از سیستم‌ها و شبکه‌ها در برابر حملات امنیتی و جلوگیری از ورود و دسترسی‌های غیرمجاز به سیستم و شبکه، استفاده می‌شود. فایروال با تحلیل ترافیک ورودی و خروجی و به صورت اتوماتیک، تصمیم می‌گیرد که کدام ترافیک اجازه عبور به داخل شبکه را دارد و کدام ترافیک باید مسدود شود.

فایروال می‌تواند به صورت سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری پیاده‌سازی شود و می‌تواند به صورت مرکزی یا توزیع شده در شبکه‌ها قرار گیرد. این نرم‌افزارها می‌توانند در سطح شبکه و یا در سطح سیستم‌عامل مورد استفاده قرار گیرند. همچنین فایروال می‌تواند تنظیمات مختلفی داشته باشد که از جمله آن‌ها می‌توان به تعریف قوانین، فیلترینگ بر اساس آدرس IP و پورت، احراز هویت کاربر و یا اجرای محدودیت‌های زمانی اشاره کرد.

چرا از فایروال استفاده می‌شود؟

هدف اصلی استفاده از فایروال، حفاظت از امنیت و اطمینان از امنیت شبکه‌های کامپیوتری است. با استفاده از فایروال، می‌توان دسترسی به شبکه‌های کامپیوتری را محدود کرده و داده‌های حساس را از دسترسی‌های غیرمجاز محافظت کرد.

هدف دیگر استفاده از فایروال، مدیریت و کنترل ترافیک شبکه است. با استفاده از فایروال، می‌توان ترافیک شبکه را مدیریت کرده و برای برخورد با افزایش ترافیک و ورود ترافیک های غیرمجاز، سیاست‌های مختلفی را پیاده کرد.

به طور کلی، هدف استفاده از فایروال، حفاظت از امنیت و حریم خصوصی داده‌ها و دسترسی کنترل شده و امن به شبکه است.

عملکرد فایروال به چه صورت است؟

فایروال به عنوان یک نرم‌افزار یا سخت‌افزار، بین شبکه داخلی و شبکه خارجی یا اینترنت قرار می‌گیرد و ترافیک شبکه را مدیریت می‌کند. هنگامی که یک بسته داده (packet) در حال ارسال به داخل یا خارج از شبکه است، فایروال آن را بررسی می‌کند و تصمیم می‌گیرد که آیا باید آن را از شبکه عبور دهد یا خیر.

برای تصمیم‌گیری در مورد بسته‌های داده، فایروال از یک سری قوانین و سیاست‌های تعریف شده استفاده می‌کند که به آن‌ها “قوانین فایروال” یا “Firewall Rules” گفته می‌شود. این قوانین شامل مجموعه‌ای از شرایط و محدودیت‌هایی هستند که بر اساس آن‌ها فایروال تصمیم می‌گیرد که بسته داده باید به داخل شبکه وارد شود و یا مسدود شود.

به عنوان مثال، یک قانون می‌تواند برای اجازه دادن بسته‌های داده با پورت 80 وب (HTTP) تعریف شود، در حالی که یک قانون دیگر ممکن است برای ممانعت از ارسال بسته‌های داده با پورت 22 (SSH) تعریف شود.

علاوه بر قوانین، فایروال می‌تواند از فیلترینگ پکت (packet filtering)، بسته‌دهی (packet shaping)، ورودی محدود (input restriction) و خروجی محدود (output restriction) برای مدیریت ترافیک شبکه استفاده کند. این ابزارها به فایروال کمک می‌کنند تا بتواند بهترین تصمیم‌ها را برای محافظت از شبکه و داده‌های حساس شما بگیرد.

فایروال ها به طور کلی در برابر هر یک از بسته ها باید سه عمل زیر را به ترتیب انجام دهند:

1. بازرسی کنند: ترافیک ورودی و خروجی از شبکه را باید بایت به بایت به دقت بررسی کنند.
2. تصميم بگیرند: با استفاده از مجموعه قوانین تعریف شده، ترافیک را بررسی و مقایسه کنند، و آن را به عنوان ترافیک مجاز و یا غیرمجاز تفکیک کنند.
3. عمل کنند: بر اساس نوع ترافیک (مجاز یا غیرمجاز) آن را مسدود کنند یا اجازه عبور به آن بدهند.

انواع فایروال

وقتی صحبت از انواع فایروال می شود، ذکر این نکته حائز اهمیت است که فایروال ها را می توان از نظر ساختار، پیکربندی، سطح امنیت و روش استقرار آن‌ها دسته بندی کرد.

سه نوع فایروال بر اساس نحوه استقرار وجود دارد، فایروال سخت افزاری، فایروال نرم افزاری و فایروال مبتنی بر ابر.

هر یک از این روش‌های استقرار استراتژی‌های متفاوتی را برای امنیت ارائه می‎‌دهند و انتخاب هر کدام از آن‌ها بسته به نوع شبکه و ابعاد آن متفاوت می‌باشد.

همچنین فایروال‌ها بر اساس عملکرد و لایه OSI به 5 دسته کلی تقسیم می‌شوند. هر یک از این نوع از فایروال‌ها می تواند به عنوان سخت افزار، نرم افزار یا در فضای ابری مستقر شوند.

انواع فایروال بر اساس روش کار به شرح زیر می‌باشد:

1. Packet-Filtering Firewalls
2. Circuit-Level Gateways
3. Stateful Inspection Firewalls
4. Proxy Firewalls
5. Next-Generation Firewalls

فایروال‌های نرم‌افزاری

فایروال‌های نرم‌افزاری مستقیماً بر روی دستگاه میزبان نصب می‌شود. این نوع فایروال فقط یک دستگاه (نقطه اتصال شبکه، کامپیوتر شخصی، لپتاپ، سرور و غیره) را حفاظت می‌کند، بنابراین مدیران باید نسخه‌ای از نرم‌افزار را بر روی هر دستگاهی که می‌خواهند حفاظت کنند، نصب کنند.

از آنجا که مدیران یک فایروال نرم‌افزاری را بر روی یک دستگاه نصب می‌کنند، این فایروال‌ها به ناچار مقداری از RAM و CPU سیستم را مصرف می‌کنند، که برای برخی موارد استفاده از آن یک مشکل است.

مزایاي فایروال‌های نرم‌افزاری

1. حفاظت عالی برای یک دستگاه.
2. جداسازی نقاط پایانی شبکه از یکدیگر.
3. امنیت بسیار دقیق که مدیر کنترل کاملی برنامه‌های مجاز دارد.
4. در دسترس بودن آسان و هزینه پایین.

معایب فایروال‌های نرم‌افزاری

1. مصرف زیاد CPU، RAM و حافظه دستگاه.
2. نیاز به تنظیمات مجزا برای هر دستگاه.
3. مراقبت و نگه‌داری دشوار و زمان‌بر است.
4. همه دستگاه‌ها با هر نوع فایروال سازگار نیستند، بنابراین ممکن است در یک شبکه مجبور به استفاده از راهکارهای متفاوت باشد.

فایروال‌های سخت‌افزاری

فایروال سخت‌افزاری یک دستگاه سخت‌افزاری جداگانه است که ترافیک وارد شونده و خارج شونده از یک شبکه را فیلتر می‌کند. برخلاف فایروال‌های نرم‌افزاری، این دستگاه‌ها به طور مستقل منابع خود را دارند و از CPU یا RAM دستگاه‌های میزبان مصرف نمی‌کنند.

مزایاي فایروال‌های سخت‌افزاری

1. حفاظت از چندین سیستم با یک دستگاه فایروال.
2. امنیت سطح بالا که ترافیک مخرب هرگز به دستگاه‌های میزبان نمی‌رسد.
3. منابع دستگاه نقاط پایانی را مصرف نمی‌کند.
4. به راحتی از طریق یک داشبورد قابل مدیریت است.

معایب فایروال‌های سخت‌افزاری

1. گران‌تر از فایروال‌های نرم‌افزاری هستند.
2. تهدیدهای داخلی نقطه ضعف قابل توجهی هستند.
3. تنظیم و مدیریت آن‌ها نیاز به مهارت‌های بیشتری نسبت به فایروال‌های مبتنی بر نرم‌افزار دارد.

فایروال‌‌های ابری

بسیاری از شرکت های ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی فایروال‌های مبتنی بر ابر نیز ارائه می‌دهند. این خدمات همچنین به عنوان “Firewall-as-Service” شناخته می‌شوند و به عنوان IaaS یا PaaS اجرا می‌شوند.

مانند راهکارهای مبتنی بر سخت‌افزار، فایروال‌های ابری در امنیت محیطی شبمع عالی عمل می‌کنند، اما همچنین می‌توانید این سیستم‌ها را برای هر میزبان به صورت جداگانه تنظیم کنید.

مزایاي فایروال‌های ابری

1. ارائه‌دهنده خدمت تمامی وظایف مدیریتی (نصب، پیکربندی، آپدیت، رفع اشکال و غیره) را انجام می‌دهد.
2. کاربران آزاد به تغییر اندازه منابع ابری برای کنترل ترافیک هستند.
3. نیاز به هیچ سخت‌افزار داخلی نیست.
4. سطوح بالای دسترسی.

معایب فایروال‌های ابری

1. کمبود شفافیت در مورد نحوه اجرای دقیق فایروال توسط ارائه‌دهنده.
2. مانند سایر خدمات مبتنی بر ابر، مهاجرت این فایروال‌ها به ارائه‌دهنده جدید دشوار است.
3. ترافیک از طریق یک شخص ثالث عبور می‌کند که مشکلات تأخیر و حریم خصوصی را به وجود می‌آورد.
4. به دلیل هزینه‌های معاملاتی بالا (OpEx)، در مدت طولانی هزینه‌بر است.