第一篇：實(shí)驗(yàn) 防火墻技術(shù)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)九

防火墻技術(shù)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全的第一道防線，按防火墻的應(yīng)用部署位置分類，可以分為邊界防火墻、個(gè)人防火墻和分布式防火墻三類。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解各種不同類型防火墻的特點(diǎn)，掌握個(gè)人防火墻的工作原理和規(guī)則設(shè)置方法，掌握根據(jù)業(yè)務(wù)需求制定防火墻策略的方法。

2、題目描述

根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求制定天網(wǎng)防火墻策略，并制定、測試相應(yīng)的防火墻的規(guī)則等。

3、實(shí)驗(yàn)要求

基本要求了解各種不同類型防火墻的特點(diǎn)，掌握個(gè)人防火墻的工作原理和規(guī)則設(shè)置方法，掌握根據(jù)業(yè)務(wù)需求制定防火墻策略的方法。提高要求能夠使用WindowsDDK開發(fā)防火墻。

4、相關(guān)知識(shí)

1)防火墻的基本原理防火墻（firewall）是一種形象的說法，本是中世紀(jì)的一種安全防務(wù)：在城堡周圍挖掘一道深深的壕溝，進(jìn)入城堡的人都要經(jīng)過一個(gè)吊橋，吊橋的看守檢查每一個(gè)來往的行人。對于網(wǎng)絡(luò)，采用了類似的處理方法，它是一種由計(jì)算機(jī)硬件和軟件的組合，使互聯(lián)網(wǎng)與內(nèi)部網(wǎng)之間建立起一個(gè)安全網(wǎng)關(guān)(securitygateway),也就是一個(gè)電子吊橋，從而保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)免受非法用戶的侵入，它其實(shí)就是一個(gè)把互聯(lián)網(wǎng)與內(nèi)部網(wǎng)（通常指局域網(wǎng)或城域網(wǎng)）隔開的屏障。它決定了哪些內(nèi)部服務(wù)可以被外界訪問、可以被哪些人訪問，以及哪些外部服務(wù)可以被內(nèi)部人員訪問。防火墻必須只允許授權(quán)的數(shù)據(jù)通過，而且防火墻本身也必須能夠免于滲透。典型的網(wǎng)絡(luò)防火墻如下所示。

防火墻也并不能防止內(nèi)部人員的蓄意破壞和對內(nèi)部服務(wù)器的攻擊，但是，這種攻擊比較容易發(fā)現(xiàn)和察覺，危害性也比較小，這一般是用公司內(nèi)部的規(guī)則或者給用戶不同的權(quán)限來控制。

2)防火墻的分類前市場的防火墻產(chǎn)品主要分類如下：

（1）從軟、硬件形式上軟件防火墻和硬件防火墻以及芯片級防火墻。（2）從防火墻技術(shù)“包過濾型”和“應(yīng)用代理型”兩大類。

（3）從防火墻結(jié)構(gòu)單一主機(jī)防火墻、路由器集成式防火墻和分布式防火墻三種。（4）按防火墻的應(yīng)用部署位置邊界防火墻、個(gè)人防火墻和混合防火墻三大類。（5）按防火墻性能百兆級防火墻和千兆級防火墻兩類。3）防火墻的基本規(guī)則

■一切未被允許的就是禁止的(No規(guī)則)?！鲆磺形幢唤沟木褪窃试S的(Yes規(guī)則)。

很多防火墻(例如SunScreenEFS、CiscoIOs、FW-1)以順序方式檢查信息包，當(dāng)防火墻接收到一個(gè)信息包時(shí)，它先與第一條規(guī)則相比較,然后是第二條、第三條??當(dāng)它發(fā)現(xiàn)一條匹配規(guī)則時(shí)，就停止檢查并應(yīng)用那條規(guī)則。

4）防火墻自身的缺陷和不足

■限制有用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。防火墻為了提高被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全性，限制或關(guān)閉了很多有用但存在安全缺陷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

■無法防護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶的攻擊。目前防火墻只提供對外部網(wǎng)絡(luò)用戶攻擊的防護(hù)，對來自內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶的攻擊只能依靠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)系統(tǒng)的安全性?！鯥nternet防火墻無法防范通過防火墻以外的其他途徑的攻擊。例如，在一個(gè)被保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)上有一個(gè)沒有限制的撥出存在，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的用戶就可以直接通過SLIP或PPP聯(lián)接進(jìn)入Internet。

■對用戶不完全透明，可能帶來傳輸延遲、瓶頸及單點(diǎn)失效。■Internet防火墻也不能完全防止傳送已感染病毒的軟件或文件。

■防火墻無法防范數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型的攻擊。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型的攻擊從表面上看是無害的數(shù)據(jù)被郵寄或拷貝到Internet主機(jī)上，但一旦執(zhí)行就開始攻擊。例如，一個(gè)數(shù)據(jù)型攻擊可能導(dǎo)致主機(jī)修改與安全相關(guān)的文件，使得入侵者很容易獲得對系統(tǒng)的訪問權(quán)。

■不能防備新的網(wǎng)絡(luò)安全問題。防火墻是一種被動(dòng)式的防護(hù)手段，它只能對現(xiàn)在已知的網(wǎng)絡(luò)威脅起作用。

5、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

主流配置PC，安裝有windows 2000 SP4操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，天網(wǎng)防火墻個(gè)人版。

6、實(shí)驗(yàn)步驟

1）從指導(dǎo)老師處得到天網(wǎng)防火墻個(gè)人版軟件。

2）天網(wǎng)防火墻個(gè)人版的安裝。按照安裝提示完成安裝，并重啟后系統(tǒng)。

3）系統(tǒng)設(shè)置。在防火墻的控制面板中點(diǎn)擊“系統(tǒng)設(shè)置”按鈕，即可展開防火墻系統(tǒng)設(shè)置面板。

天網(wǎng)個(gè)人版防火墻系統(tǒng)設(shè)置界面如下。

防火墻自定義規(guī)則重置：占擊該按鈕，防火墻將彈出窗口，如下：

如果確定，天網(wǎng)防火墻將會(huì)把防火墻的安全規(guī)則全部恢復(fù)為初始設(shè)置，你對安全規(guī)則的修改和加入的規(guī)則將會(huì)全部被清除掉。

防火墻設(shè)置向?qū)В簽榱吮阌谟脩艉侠淼脑O(shè)置防火墻，天網(wǎng)防火墻個(gè)人版專門為用戶設(shè)計(jì)了防火墻設(shè)置向?qū)?。用戶可以跟隨它一步一步完成天網(wǎng)防火墻的合理設(shè)置。

應(yīng)用程序權(quán)限設(shè)置：勾選了該選項(xiàng)之后，所有的應(yīng)用程序?qū)W(wǎng)絡(luò)的訪問都默認(rèn)為通行不攔截。這適合在某些特殊情況下，不需要對所有訪問網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序都做審核的時(shí)候。（譬如在運(yùn)行某些游戲程序的時(shí)候）

局域網(wǎng)地址：設(shè)置在局域網(wǎng)內(nèi)的地址。防火墻將會(huì)以這個(gè)地址來區(qū)分局域網(wǎng)或者是INTERNET 的IP來源。日志保存：選中每次退出防火墻時(shí)自動(dòng)保存日志，當(dāng)你退出防火墻的保護(hù)時(shí)，天網(wǎng)防火墻將會(huì)把當(dāng)日的日志記錄自動(dòng)保存到SkyNet/FireWall/log文件下，打開文件夾便可查看當(dāng)日的日志記錄。

4）安全級別設(shè)置天網(wǎng)個(gè)人版防火墻的缺省安全級別分為低、中、高三個(gè)等級，默認(rèn)的安全等級為中級。了解安全級別的說明請查看防火墻幫助文件。為了了解規(guī)則的設(shè)置等情況，我們選擇自定義安全級別。

然后點(diǎn)擊左邊的將打開自定義的IP規(guī)則。

從中可以看出，規(guī)則的先后順序?yàn)镮P規(guī)則、ICMP規(guī)則、IGMP規(guī)則、TCP規(guī)則和UDP規(guī)則。自定義IP規(guī)則的工具條如下，可以使用這些工具完成規(guī)則的增加、修改、刪除、保存、調(diào)整、導(dǎo)入導(dǎo)出操作。重要：規(guī)則增加、修改、刪除等操作后一定要點(diǎn)擊保存圖標(biāo)進(jìn)行保存，否則無效。

單擊規(guī)則前面的，可使該規(guī)則不起作用，且其形狀變?yōu)椤?/p>

5）修改規(guī)則雙擊該規(guī)則，或者點(diǎn)擊工具條上的修改按鈕可以打開該規(guī)則的修改窗體。然后按照需求對各部分進(jìn)行修改。

（1）首先輸入規(guī)則的“名稱”和“說明”，以便于查找和閱讀。（2）然后，選擇該規(guī)則是對進(jìn)入的數(shù)據(jù)包還是輸出的數(shù)據(jù)包有效。

（3）“對方的IP地址”，用于確定選擇數(shù)據(jù)包從那里來或是去哪里，這里有幾點(diǎn)說明： ■“任何地址”是指數(shù)據(jù)包從任何地方來，都適合本規(guī)則，■“局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址”是指數(shù)據(jù)包來自和發(fā)向局域網(wǎng)，■“指定地址”是你可以自己輸入一個(gè)地址，“指定的網(wǎng)絡(luò)地址”是你可以自己輸入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和掩碼。

（4）除了錄入選擇上面內(nèi)容，還要錄入該規(guī)則所對應(yīng)的協(xié)議，其中：

■‘IP’協(xié)議不用填寫內(nèi)容，注意，如果你錄入了IP協(xié)議的規(guī)則，一點(diǎn)要保證IP協(xié)議規(guī)則的最后一條的內(nèi)容是：“對方地址：任何地址；動(dòng)作：繼續(xù)下一規(guī)則”。

■‘TCP’協(xié)議要填入本機(jī)的端口范圍和對方的端口范圍，如果只是指定一個(gè)端口，那么可以在起始端口處錄入該端口，結(jié)束處，錄入同樣的端口。如果不想指定任何端口，只要在起始端口都錄入0。TCP標(biāo)志比較復(fù)雜，你可以查閱其他資料，如果你不選擇任何標(biāo)志，那么將不會(huì)對標(biāo)志作檢查。

■‘ICMP’規(guī)則要填入類型和代碼。如果輸入255，表示任何類型和代碼都符合本規(guī)則。■‘IGMP’不用填寫內(nèi)容。

（5）當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包滿足上面的條件時(shí)，你就可以對該數(shù)據(jù)包采取行動(dòng)了： ■‘通行’指讓該數(shù)據(jù)包暢通無阻的進(jìn)入或出去?！鰯r截’指讓該數(shù)據(jù)包無法進(jìn)入你的機(jī)器

■繼續(xù)下一規(guī)則’指不對該數(shù)據(jù)包作任何處理，由該規(guī)則的下一條同協(xié)議規(guī)則來決定對該包的處理。（6）在執(zhí)行這些規(guī)則的同時(shí)，還可以定義是否記錄這次規(guī)則的處理和這次規(guī)則的處理的數(shù)據(jù)包的主要內(nèi)容，并用右下腳的“天網(wǎng)防火墻個(gè)人版”圖標(biāo)是否閃爍來“警告”，或發(fā)出聲音提示。

6）新增規(guī)則點(diǎn)擊工具條的新增規(guī)則按鈕可以新增一條規(guī)則，并彈出該規(guī)則的編輯界面。比如新增一條允許

訪問WWW端口的規(guī)則，可以按如下方法設(shè)置。設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”，并點(diǎn)擊工具條的保存按鈕。

7）普通應(yīng)用程序規(guī)則設(shè)置天網(wǎng)防火墻個(gè)人版增加對應(yīng)用程序數(shù)據(jù)傳輸封包進(jìn)行底層分析攔截功能，它可以控制應(yīng)用程序發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳輸包的類型、通訊端口，并且決定攔截還是通過。在天網(wǎng)防火墻個(gè)人版打開的情況下，首次激活的任何應(yīng)用程序只要有通訊傳輸數(shù)據(jù)包發(fā)送和接收存在，都會(huì)被天網(wǎng)防火墻個(gè)人版先截獲分析，并彈出窗口，詢問你是通過還是禁止。這時(shí)可以根據(jù)需要來決定是否允許應(yīng)用程序訪問網(wǎng)絡(luò)。如果不選中“該程序以后按照這次的操作運(yùn)行”，那么天網(wǎng)防火墻個(gè)人版在以后會(huì)繼續(xù)截獲該應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)包，并且彈出警告窗口。如果選中“該程序以后按照這次的操作運(yùn)行”選項(xiàng)，該應(yīng)用程序?qū)⒆约尤氲綉?yīng)用程序列表中，可以通過應(yīng)用程序設(shè)置來設(shè)置更為詳盡的數(shù)據(jù)傳輸封包過濾方式。

8）高級應(yīng)用程序規(guī)則設(shè)置單擊

可以打開詳細(xì)的應(yīng)用程序規(guī)則設(shè)置。單擊應(yīng)用程序規(guī)則面板中對應(yīng)每一條應(yīng)用程序規(guī)則都有幾個(gè)按鈕

點(diǎn)擊“選項(xiàng)”即可激活應(yīng)用程序規(guī)則高級設(shè)置頁面。

“該應(yīng)用程序可以”窗口是設(shè)定該應(yīng)用程序可以做的動(dòng)作。其中：是指此應(yīng)用程序進(jìn)程可以向外發(fā)出連接請求，通常是用于各種客戶端軟件。則是指此程序可以在本機(jī)打開監(jiān)聽的端口來提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這通常用于各種服務(wù)器端程序中。

9）根據(jù)以上功能，分別完成如下不同需求的防火墻規(guī)則設(shè)置并進(jìn)行測試。

需求1：ICMP規(guī)則允許ping進(jìn)來，其它禁止，TCP規(guī)則允許訪問本機(jī)的WWW服務(wù)和主動(dòng)模式的FTP服務(wù)，其它禁止，UDP禁止。需求2：ICMP規(guī)則允許ping出去，其它禁止，TCP規(guī)則禁止所有連接本機(jī)，允許IE訪問Internet的80端口，UDP規(guī)則允許DNS解析，其它進(jìn)出UDP報(bào)文禁止。

7、實(shí)驗(yàn)思考

1）根據(jù)你所了解的網(wǎng)絡(luò)安全事件，你認(rèn)為天網(wǎng)防火墻不具備的功能有哪些？ 2）防火墻是不是絕對的安全？攻擊防火墻系統(tǒng)的手段有哪些？

第二篇：實(shí)驗(yàn)三十三：防火墻技術(shù)

實(shí)驗(yàn)三十三：防火墻技術(shù)

一、理論基礎(chǔ)

1.什么是防火墻

對于報(bào)文的訪問控制技術(shù)被稱為防火墻技術(shù)。實(shí)施是為了保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免遭非法數(shù)據(jù)包的侵害。正如防火墻這一詞語本身所顯示的那樣，防火墻一般部署于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的邊緣，用于控制進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的種類。

防火墻作為Internet訪問控制的基本技術(shù)，其主要作用是監(jiān)視和過濾通過它的數(shù)據(jù)包，根據(jù)自身所配置的訪問控制策略決定該包應(yīng)當(dāng)被轉(zhuǎn)發(fā)還是應(yīng)當(dāng)被拋棄，以拒絕非法用戶訪問網(wǎng)絡(luò)并保障合法用戶正常工作。

一般應(yīng)將防火墻置于被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的入口點(diǎn)來執(zhí)行訪問控制。例如，將防火墻設(shè)置在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)的連接處，以保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)免于為未認(rèn)證或未授權(quán)的用戶訪問，防止來自外網(wǎng)的惡意攻擊。也可以用防火墻將企業(yè)網(wǎng)中比較敏感的網(wǎng)段與相對開放的網(wǎng)段隔離開來，對受保護(hù)數(shù)據(jù)的訪問都必須經(jīng)過防火墻的過濾，即使該訪問是來自組織內(nèi)部。

防火墻可通過監(jiān)測、限制、更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流，盡可能地對外部屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，以此來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全保護(hù)?，F(xiàn)在的許多防火墻同時(shí)還具有一些其它特點(diǎn)，如進(jìn)行用戶身份鑒別，對信息進(jìn)行安全（加密）處理等等。

在路由器上配置了防火墻特性后，路由器就成了一個(gè)健壯而有效的防火墻。

2.防火墻的分類

一般把防火墻分為兩類：網(wǎng)絡(luò)層防火墻、應(yīng)用層防火墻。網(wǎng)絡(luò)層的防火墻主要獲取數(shù)據(jù)包的包頭信息，如協(xié)議號(hào)、源地址、目的地址和目的端口等或者直接獲取包頭的一段數(shù)據(jù)，而應(yīng)用層的防火墻則對整個(gè)信息流進(jìn)行分析。

常見的防火墻有以下幾類：

應(yīng)用網(wǎng)關(guān)（Application Gateway）包過濾（Packet Filter）代理（Proxy）

3、ACL 華為路由器的防火墻配置包括兩個(gè)內(nèi)容，一是定義對特定數(shù)據(jù)流的訪問控制規(guī)則，即定義訪問控制列表ACL；二是定義將特定的規(guī)則應(yīng)用到具體的接口上，從而過濾特定方向的數(shù)據(jù)流。

常用的訪問控制列表可以分為兩種：標(biāo)準(zhǔn)的訪問控制列表和擴(kuò)展的訪問控制列表。標(biāo)準(zhǔn)訪問控制列表僅僅可以根據(jù)IP報(bào)文的源地址域區(qū)分不同的數(shù)據(jù)流，擴(kuò)展訪問控制列表則可以根據(jù)IP報(bào)文中的更多域（如目的IP地址，上層協(xié)議信息等）來區(qū)分不同數(shù)據(jù)流。所有的訪問控制列表都有一個(gè)編號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)的訪問控制列表和擴(kuò)展的訪問控制列表就是按照這個(gè)編號(hào)來區(qū)分的：標(biāo)準(zhǔn)的訪問控制列表編號(hào)范圍是1-99，擴(kuò)展的訪問控制列表編號(hào)范圍是100-199。

二、實(shí)驗(yàn)案例

防火墻的配置

1、實(shí)驗(yàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖：

在實(shí)驗(yàn)室我們用RouterA模擬企業(yè)網(wǎng)，用另一臺(tái)路由器RouterB模擬外部網(wǎng)。

2、配置說明：

RouterA的各個(gè)接口的地址分別為： E0:192.168.1.1/24 S0:192.168.2.1/24 RouterB的各個(gè)接口的地址分別為： E0:192.168.3.1/24 S0:192.168.2.2/24 pcA的地址:192.168.1.2/24 網(wǎng)關(guān)：192.168.1.1 pcB的地址:192.168.1.3/24 網(wǎng)關(guān)：192.168.1.1 pcC的地址:192.168.3.2/24 網(wǎng)關(guān)：192.168.3.2

3、具體的配置：

方法一：（標(biāo)準(zhǔn)的）

RouterA上配置策略(啟動(dòng)防火墻)[routerA]firewall enable Firewall enabled [routerA]acl 1 [routerA-acl-2000]rule normal permit source 192.168.1.2 0.0.0.0 Rule has been added to normal packet-filtering rules [routerA-acl-2000]rule normal deny source 192.168.1.0 0.0.0.255 Rule has been added to normal packet-filtering rules [routerA-acl-2000] [routerA]int s0 [routerA-Serial0]firewall packet-filter 1 outbound [routerA-Serial0] [routerA]dis cur Now create configuration...Current configuration version 1.74 sysname routerA firewall enable aaa-enable aaa accounting-scheme optional acl 2000 match-order auto rule normal permit source 192.168.1.2 0.0.0.0 rule normal deny source 192.168.1.0 0.0.0.255 interface Aux0 async mode flow link-protocol ppp interface Ethernet0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 interface Serial0 link-protocol ppp ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 firewall packet-filter 2000 outbound interface Serial1 link-protocol ppp interface Serial2 link-protocol ppp quit rip network all quit return RouterB的配置： [RouterB]int s0 [RouterB-Serial0]ip address 192.168.2.2 255.255.255.0 [RouterB-Serial0] %15:49:51: Line protocol ip on the interface Serial0 is UP [RouterB-Serial0]int E0 [RouterB-Ethernet0]ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 [RouterB-Ethernet0] %15:50:31: Line protocol ip on the interface Ethernet0 is UP [RouterB-Ethernet0] [RouterB]rip waiting...RIP is running [RouterB-rip]network all [RouterB-rip]save Now writing the running config to flash memory.Please wait for a while......write the running config to flash memory successfully [RouterB-rip] [RouterB]int s0 [RouterB-Serial0]clock dteclk3 [RouterB-Serial0] %15:52:25: Interface Serial0 is DOWN %15:52:25: Interface Serial0 is UP %15:52:25: Line protocol ip on the interface Serial0 is UP [RouterB-Ethernet0]save Now writing the running config to flash memory.Please wait for a while......write the running config to flash memory successfully

方法二：（擴(kuò)展的）RouterA的配置：

其它的配置和上面的保持一致，不同的是： [routerA]acl 101 [routerA-acl-3001] [routerA]acl 101 match-order auto [routerA-acl-3001]rule normal permit ip source 192.168.1.2 0.0.0.0 destination 192.168.3.2 0.0.0.0 Rule has been added to normal packet-filtering rules [routerA-acl-3001]rule normal deny ip source 192.168.1.0 0.0.0.255 destination 192.168.3.2 0.0.0.0 Rule has been added to normal packet-filtering rules [routerA-acl-3001] [routerA]dis cur Now create configuration...Current configuration version 1.74 sysname routerA firewall enable aaa-enable aaa accounting-scheme optional acl 3001 match-order auto rule normal permit ip source 192.168.1.2 0.0.0.0 destination 192.168.3.2 0.0.0.0 rule normal deny ip source 192.168.1.0 0.0.0.255 destination 192.168.3.2 0.0.0.0 interface Aux0 async mode flow link-protocol ppp interface Ethernet0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 interface Serial0 link-protocol ppp ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 interface Serial1 link-protocol ppp interface Serial2 link-protocol ppp quit rip network all quit return [routerA] [routerA]int s0 [routerA-Serial0]firewall packet-filter 101 outbound [routerA-Serial0] [routerA]dis cur Now create configuration...Current configuration version 1.74 sysname routerA firewall enable aaa-enable aaa accounting-scheme optional acl 3001 match-order autorule normal permit ip source 192.168.1.2 0.0.0.0 destination 192.168.3.2 0.0.0.0 rule normal deny ip source 192.168.1.0 0.0.0.255 destination 192.168.3.2 0.0.0.0 interface Aux0 async mode flow link-protocol ppp interface Ethernet0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 interface Serial0 link-protocol ppp ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 firewall packet-filter 3001 outbound interface Serial1 link-protocol ppp interface Serial2 link-protocol ppp quit rip network all quit return

三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

在使用標(biāo)準(zhǔn)的訪問控制列表的實(shí)驗(yàn)1中，我們只允許IP地址為：192.168.1.2的PCA訪問外部網(wǎng)絡(luò)，而禁止其它PC機(jī)訪問外網(wǎng)。

在擴(kuò)展的訪問控制列表的實(shí)驗(yàn)2中，我們通過配置可以控制只有特定的數(shù)據(jù)源PCA訪問特定的目標(biāo)PCC，而使用標(biāo)準(zhǔn)的控制列表是不能實(shí)現(xiàn)的。

在訪問控制列表命令中還有normal字段，這是區(qū)別于special的，即我們可以分時(shí)間段進(jìn)行不同的訪問控制策略。此時(shí)，需要允許時(shí)間段控制和設(shè)定特定時(shí)間段。同時(shí)在同一列表中若有多條規(guī)則，多條規(guī)則之間采用深度優(yōu)先的原則，即描述的地址范圍越小，優(yōu)先級越高，越先考慮。在多條列表時(shí)，先匹配列表序號(hào)大的規(guī)則，如果匹配則按該規(guī)則處理數(shù)據(jù)包，如果不匹配則匹配較小序號(hào)的列表，直到最后。等等一系列的配置在此不再詳細(xì)闡述，大家可以自行完成。

第三篇：實(shí)驗(yàn)三 防火墻的配置

實(shí)驗(yàn)三 防火墻的配置

? 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解防火墻的含義與作用

2、學(xué)習(xí)防火墻的基本配置方法

3、理解iptables工作機(jī)理

4、熟練掌握iptables包過濾命令及規(guī)則

5、學(xué)會(huì)利用iptables對網(wǎng)絡(luò)事件進(jìn)行審計(jì)

6、熟練掌握iptables NAT工作原理及實(shí)現(xiàn)流程

7、學(xué)會(huì)利用iptables+squid實(shí)現(xiàn)web應(yīng)用代理

? 實(shí)驗(yàn)原理

? 防火墻的基本原理

一．什么是防火墻

在古代，人們已經(jīng)想到在寓所之間砌起一道磚墻，一旦火災(zāi)發(fā)生，它能夠防止火勢蔓延到別的寓所，于是有了“防火墻”的概念。

進(jìn)入信息時(shí)代后，防火墻又被賦予了一個(gè)類似但又全新的含義。防火墻是指設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)(如可信任的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和不可信的公共網(wǎng))或網(wǎng)絡(luò)安全域之間的一系列部件的組合。它是不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域之間信息的唯一出入口，能根據(jù)企業(yè)的安全政策控制(允許、拒絕、監(jiān)測)出入網(wǎng)絡(luò)的信息流，且本身具有較強(qiáng)的抗攻擊能力。它是提供信息安全服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和信息安全的基礎(chǔ)設(shè)施。在邏輯上，防火墻是一個(gè)分離器，一個(gè)限制器，也是一個(gè)分析器，有效地監(jiān)控了內(nèi)部網(wǎng)和Internet之間的任何活動(dòng)，保證了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。

二．防火墻能做什么 1．防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全的屏障

一個(gè)防火墻(作為阻塞點(diǎn)、控制點(diǎn))能極大地提高一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性，并通過過濾不安全的服務(wù)而降低風(fēng)險(xiǎn)。由于只有經(jīng)過精心選擇的應(yīng)用協(xié)議才能通過防火墻，所以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得更安全。如防火墻可以禁止諸如眾所周知的不安全的NFS協(xié)議進(jìn)出受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，這樣外部的攻擊者就不可能利用這些脆弱的協(xié)議來攻擊內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。防火墻同時(shí)可以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受基于路由的攻擊，如IP選項(xiàng)中的源路由攻擊和ICMP重定向中的重定向路徑。防火墻應(yīng)該可以拒絕所有以上類型攻擊的報(bào)文并通知防火墻管理員。

2．防火墻可以強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全策略

通過以防火墻為中心的安全方案配置，能將所有安全軟件(如口令、加密、身份認(rèn)證、審計(jì)等)配置在防火墻上。與將網(wǎng)絡(luò)安全問題分散到各個(gè)主機(jī)上相比，防火墻的集中安全管理更經(jīng)濟(jì)。例如在網(wǎng)絡(luò)訪問時(shí)，一次一密口令系統(tǒng)和其它的身份認(rèn)證系統(tǒng)完全可以不必分散在各個(gè)主機(jī)上，而集中在防火墻一身上。

3．對網(wǎng)絡(luò)存取和訪問進(jìn)行監(jiān)控審計(jì)

如果所有的訪問都經(jīng)過防火墻，那么，防火墻就能記錄下這些訪問并作出日志記錄，同時(shí)也能提供網(wǎng)絡(luò)使用情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)生可疑動(dòng)作時(shí)，防火墻能進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱?bào)警，并提供網(wǎng)絡(luò)是否受到監(jiān)測和攻擊的詳細(xì)信息。另外，收集一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用和誤用情況也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墻是否能夠抵擋攻擊者的探測和攻擊，并且清楚防火墻的控制是否充足。而網(wǎng)絡(luò)使用統(tǒng)計(jì)對網(wǎng)絡(luò)需求分析和威脅分析等而言也是非常重要的。

4．防止內(nèi)部信息的外泄

通過利用防火墻對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的劃分，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)重點(diǎn)網(wǎng)段的隔離，從而限制了局部重點(diǎn)或敏感網(wǎng)絡(luò)安全問題對全局網(wǎng)絡(luò)造成的影響。再者，隱私是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)非常關(guān)心的問題，一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中不引人注意的細(xì)節(jié)可能包含了有關(guān)安全的線索而引起外部攻擊者的興趣，甚至因此而暴漏了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的某些安全漏洞。使用防火墻就可以隱蔽那些透漏內(nèi)部細(xì)節(jié)如Finger，DNS等服務(wù)。Finger顯示了主機(jī)的所有用戶的注冊名、真名，最后登錄時(shí)間和使用shell類型等。但是Finger顯示的信息非常容易被攻擊者所獲悉。攻擊者可以知道一個(gè)系統(tǒng)使用的頻繁程度，這個(gè)系統(tǒng)是否有用戶正在連線上網(wǎng)，這個(gè)系統(tǒng)是否在被攻擊時(shí)引起注意等等。防火墻可以同樣阻塞有關(guān)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的DNS信息，這樣一臺(tái)主機(jī)的域名和IP地址就不會(huì)被外界所了解。

除了安全作用，防火墻還支持具有Internet服務(wù)特性的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系VPN。通過VPN，將企事業(yè)單位在地域上分布在全世界各地的LAN或?qū)Ｓ米泳W(wǎng)，有機(jī)地聯(lián)成一個(gè)整體。不僅省去了專用通信線路，而且為信息共享提供了技術(shù)保障。

三．NAT NAT英文全稱是“Network Address Translation”，中文意思是“網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換”，它是一個(gè)IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任務(wù)組)標(biāo)準(zhǔn)，允許一個(gè)整體機(jī)構(gòu)以一個(gè)公用IP（Internet Protocol）地址出現(xiàn)在Internet上。顧名思義，它是一種把內(nèi)部私有網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）翻譯成合法網(wǎng)絡(luò)IP地址的技術(shù)。

簡單的說，NAT就是在局域網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中使用內(nèi)部地址，而當(dāng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)要與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊時(shí)，就在網(wǎng)關(guān)（可以理解為出口，打個(gè)比方就像院子的門一樣）處，將內(nèi)部地址替換成公用地址，從而在外部公網(wǎng)（Internet）上正常使用，NAT可以使多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享Internet連接，這一功能很好地解決了公共IP地址緊缺的問題。通過這種方法，您可以只申請一個(gè)合法IP地址，就把整個(gè)局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)接入Internet中。這時(shí)，NAT屏蔽了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)部網(wǎng)計(jì)算機(jī)對于公共網(wǎng)絡(luò)來說是不可見的，而內(nèi)部網(wǎng)計(jì)算機(jī)用戶通常不會(huì)意識(shí)到NAT的存在。這里提到的內(nèi)部地址，是指在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中分配給節(jié)點(diǎn)的私有IP地址，這個(gè)地址只能在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中使用，不能被路由（一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同路徑轉(zhuǎn)發(fā)）。雖然內(nèi)部地址可以隨機(jī)挑選，但是通常使用的是下面的地址：10.0.0.0～10.255.255.255，172.16.0.0～172.16.255.255，192.168.0.0～192.168.255.255。NAT將這些無法在互聯(lián)網(wǎng)上使用的保留IP地址翻譯成可以在互聯(lián)網(wǎng)上使用的合法IP地址。而全局地址，是指合法的IP地址，它是由NIC（網(wǎng)絡(luò)信息中心）或者ISP(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商)分配的地址，對外代表一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部局部地址，是全球統(tǒng)一的可尋址的地址。

NAT功能通常被集成到路由器、防火墻、ISDN路由器或者單獨(dú)的NAT設(shè)備中。比如Cisco路由器中已經(jīng)加入這一功能，網(wǎng)絡(luò)管理員只需在路由器的IOS中設(shè)置NAT功能，就可以實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的屏蔽。再比如防火墻將Web Server的內(nèi)部地址192.168.1.1映射為外部地址202.96.23.11，外部訪問202.96.23.11地址實(shí)際上就是訪問192.168.1.1。另外對資金有限的小型企業(yè)來說，現(xiàn)在通過軟件也可以實(shí)現(xiàn)這一功能。Windows 98 SE、Windows 2000 都包含了這一功能。

NAT有三種類型：靜態(tài)NAT(Static NAT)、動(dòng)態(tài)地址NAT(Pooled NAT)、網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換NAPT（Port－Level NAT）。

其中靜態(tài)NAT設(shè)置起來最為簡單和最容易實(shí)現(xiàn)的一種，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)主機(jī)都被永久映射成外部網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)合法的地址。而動(dòng)態(tài)地址NAT則是在外部網(wǎng)絡(luò)中定義了一系列的合法地址，采用動(dòng)態(tài)分配的方法映射到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。NAPT則是把內(nèi)部地址映射到外部網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)IP地址的不同端口上。根據(jù)不同的需要，三種NAT方案各有利弊。

動(dòng)態(tài)地址NAT只是轉(zhuǎn)換IP地址，它為每一個(gè)內(nèi)部的IP地址分配一個(gè)臨時(shí)的外部IP地址，主要應(yīng)用于撥號(hào)，對于頻繁的遠(yuǎn)程聯(lián)接也可以采用動(dòng)態(tài)NAT。當(dāng)遠(yuǎn)程用戶聯(lián)接上之后，動(dòng)態(tài)地址NAT就會(huì)分配給他一個(gè)IP地址，用戶斷開時(shí)，這個(gè)IP地址就會(huì)被釋放而留待以后使用。

網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換NAPT（Network Address Port Translation）是人們比較熟悉的一種轉(zhuǎn)換方式。NAPT普遍應(yīng)用于接入設(shè)備中，它可以將中小型的網(wǎng)絡(luò)隱藏在一個(gè)合法的IP地址后面。NAPT與動(dòng)態(tài)地址NAT不同，它將內(nèi)部連接映射到外部網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)單獨(dú)的IP地址上，同時(shí)在該地址上加上一個(gè)由NAT設(shè)備選定的TCP端口號(hào)。

在Internet中使用NAPT時(shí)，所有不同的信息流看起來好像來源于同一個(gè)IP地址。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在小型辦公室內(nèi)非常實(shí)用，通過從ISP處申請的一個(gè)IP地址，將多個(gè)連接通過NAPT接入Internet。實(shí)際上，許多SOHO遠(yuǎn)程訪問設(shè)備支持基于PPP的動(dòng)態(tài)IP地址。這樣，ISP甚至不需要支持NAPT，就可以做到多個(gè)內(nèi)部IP地址共用一個(gè)外部IP地址訪問Internet，雖然這樣會(huì)導(dǎo)致信道的一定擁塞，但考慮到節(jié)省的ISP上網(wǎng)費(fèi)用和易管理的特點(diǎn)，用NAPT還是很值得的。

? Windows 2003防火墻

Windows 2003提供的防火墻稱為Internet連接防火墻，通過允許安全的網(wǎng)絡(luò)通信通過防火墻進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)拒絕不安全的通信進(jìn)入，使網(wǎng)絡(luò)免受外來威脅。Internet連接防火墻只包含在 Windows Server 2003 Standard Edition和32位版本的 Windows Server 2003 Enterprise Edition 中。

在Windows2003服務(wù)器上，對直接連接到Internet的計(jì)算機(jī)啟用防火墻功能，支持網(wǎng)絡(luò)適配器、DSL適配器或者撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器連接到Internet。它可以有效地?cái)r截對Windows 2003服務(wù)器的非法入侵，防止非法遠(yuǎn)程主機(jī)對服務(wù)器的掃描，從而提高Windows 2003服務(wù)器的安全性。同時(shí)，它也可以有效攔截利用操作系統(tǒng)漏洞進(jìn)行端口攻擊的病毒，如沖擊波等蠕蟲病毒。如果在用Windows 2003構(gòu)造的虛擬路由器上啟用此防火墻功能，能夠?qū)φ麄€(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)起到很好的保護(hù)作用。

1．啟用/關(guān)閉防火墻

（1）打開“網(wǎng)絡(luò)連接”，右擊要保護(hù)的連接，單擊“屬性”，出現(xiàn)“本地連接屬性”對話框。

（2）選擇“高級”選項(xiàng)卡，單擊“設(shè)置”按鈕，出現(xiàn)啟動(dòng)/停止防火墻界面。如果要啟用 Internet 連接防火墻，請單擊“啟用(O)”按鈕；如果要禁用Internet 連接防火墻，請單擊“關(guān)閉(F)”按鈕。

2．防火墻服務(wù)設(shè)置

Windows 2003 Internet連接防火墻能夠管理服務(wù)端口，例如HTTP的80端口、FTP的21端口等，只要系統(tǒng)提供了這些服務(wù)，Internet連接防火墻就可以監(jiān)視并管理這些端口。

（1）解除阻止設(shè)置。

在“例外”選項(xiàng)卡中，可以通過設(shè)定讓防火墻禁止和允許本機(jī)中某些應(yīng)用程序訪問網(wǎng)絡(luò)，加上“√”表示允許，不加“√”表示禁止。如果允許本機(jī)中某項(xiàng)應(yīng)用程序訪問網(wǎng)絡(luò)，則在對話框中間列表中所列出該項(xiàng)服務(wù)前加“√”（如果不存在則可單擊“添加程序”按鈕進(jìn)行添加）；如果禁止本機(jī)中某項(xiàng)應(yīng)用程序訪問網(wǎng)絡(luò)，則將該項(xiàng)服務(wù)前的“√”清除（如果不存在同樣可以添加）。在“Windows防火墻阻止程序時(shí)通知我”選項(xiàng)前打“√”則在主機(jī)出現(xiàn)列表框中不存在的應(yīng)用程序欲訪問網(wǎng)絡(luò)時(shí)，防火墻會(huì)彈出提示框詢問用戶是否允許該項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)連接。

（2）高級設(shè)置。

在“高級”選項(xiàng)卡中，可以指定需要防火墻保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)連接，雙擊網(wǎng)絡(luò)連接或單擊“設(shè)置”按鈕設(shè)置允許其他用戶訪問運(yùn)行于本主機(jī)的特定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。選擇“服務(wù)”選項(xiàng)卡，其中列舉出了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，加上“√”表示允許，不加“√”表示禁止。如果允許外部網(wǎng)絡(luò)用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的某一項(xiàng)服務(wù)，則在對話框中間列表中所列出該項(xiàng)服務(wù)前加“√”（如果不存在則可單擊“添加程序”按鈕進(jìn)行添加）；如果禁止外部網(wǎng)絡(luò)用戶訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的某一項(xiàng)服務(wù)，則將該項(xiàng)服務(wù)前的“√”清除（如果不存在同樣可以添加）。選擇“ICMP”選項(xiàng)卡，允許或禁止某些類型的ICMP響應(yīng)，建議禁止所有的ICMP響應(yīng)。

3．防火墻安全日志設(shè)置

Windows2003防火墻可以記錄所有允許和拒絕進(jìn)入的數(shù)據(jù)包，以便進(jìn)行進(jìn)一步的分析。在“高級”選項(xiàng)卡的“安全日志記錄”框中單擊“設(shè)置”按鈕，進(jìn)入“日志設(shè)置”界面。

如果要記錄被丟棄的包，則選中“記錄被丟棄的數(shù)據(jù)包”復(fù)選按鈕；如果要記錄成功的連接，則選中“記錄成功的連接”復(fù)選按鈕。

日志文件默認(rèn)路徑為C:WINDOWSpfirewall.log，用記事本可以打開，所生成的安全日志使用的格式為W3C擴(kuò)展日志文件格式，可以用常用的日志分析工具進(jìn)行查看分析。你也可以重新指定日志文件，而且還可以通過“大小限制”限定文件的最大使用空間。

「說明」 建立安全日志是非常必要的，在服務(wù)器安全受到威脅時(shí)，日志可以提供可靠的證據(jù)。

? linux防火墻-iptable的應(yīng)用

一．iptables簡介

從1.1內(nèi)核開始，linux就已經(jīng)具有包過濾功能了，在2.0的內(nèi)核中我們采用ipfwadm來操作內(nèi)核包過濾規(guī)則。之后在2.2內(nèi)核中，采用了大家并不陌生的ipchains來控制內(nèi)核包過濾規(guī)則。在2.4內(nèi)核中我們不再使用ipchains，而是采用一個(gè)全新的內(nèi)核包過濾管理工具—iptables。這個(gè)全新的內(nèi)核包過濾工具將使用戶更易于理解其工作原理，更容易被使用，當(dāng)然也將具有更為強(qiáng)大的功能。

實(shí)際上iptables只是一個(gè)內(nèi)核包過濾的工具，iptables可以加入、插入或刪除核心包過濾表格(鏈)中的規(guī)則。實(shí)際上真正來執(zhí)行這些過濾規(guī)則的是netfilter(Linux內(nèi)核中一個(gè)通用架構(gòu))及其相關(guān)模塊(如iptables模塊和nat模塊)。

netfilter提供了一系列的“表(tables)”，每個(gè)表由若干“鏈(chains)”組成，而每條鏈中有一條或數(shù)條規(guī)則(rule)組成。我們可以這樣來理解，netfilter是表的容器，表是鏈的容器，鏈又是規(guī)則的容器。

netfilter系統(tǒng)缺省的表為“filter”,該表中包含了INPUT、FORWARD和OUTPUT 3個(gè)鏈。每一條鏈中可以有一條或數(shù)條規(guī)則，每一條規(guī)則都是這樣定義的“如果數(shù)據(jù)包頭符合這樣的條件，就這樣處理這個(gè)數(shù)據(jù)包”。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)一個(gè)鏈時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)從第一條規(guī)則開始檢查，看是否符合該規(guī)則所定義的條件：如果滿足，系統(tǒng)將根據(jù)該條規(guī)則所定義的方法處理該數(shù)據(jù)包；如果不滿足則繼續(xù)檢查下一條規(guī)則。最后，如果該數(shù)據(jù)包不符合該鏈中任一條規(guī)則的話，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)預(yù)先定義的策略(policy)來處理該數(shù)據(jù)包。

圖3-2-1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包在filter表中的流程

數(shù)據(jù)包在filter表中的流程如圖3-2-1所示。有數(shù)據(jù)包進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)首先根據(jù)路由表決定將數(shù)據(jù)包發(fā)給哪一條鏈，則可能有三種情況：

（1）如果數(shù)據(jù)包的目的地址是本機(jī)，則系統(tǒng)將數(shù)據(jù)包送往INPUT鏈，如果通過規(guī)則檢查，則該包被發(fā)給相應(yīng)的本地進(jìn)程處理；如果沒有通過規(guī)則檢查，系統(tǒng)就會(huì)將這個(gè)包丟掉。

（2）如果數(shù)據(jù)包的目的地址不是本機(jī)，也就是說，這個(gè)包將被轉(zhuǎn)發(fā)，則系統(tǒng)將數(shù)據(jù)包送往FORWARD鏈，如果通過規(guī)則檢查，則該包被發(fā)給相應(yīng)的本地進(jìn)程處理；如果沒有通過規(guī)則檢查，系統(tǒng)就會(huì)將這個(gè)包丟掉。

（3）如果數(shù)據(jù)包是由本地系統(tǒng)進(jìn)程產(chǎn)生的，則系統(tǒng)將其送往OUTPUT鏈，如果通過規(guī)則檢查，則該包被發(fā)給相應(yīng)的本地進(jìn)程處理；如果沒有通過規(guī)則檢查，系統(tǒng)就會(huì)將這個(gè)包丟掉。

當(dāng)我們在使用iptables NAT功能的時(shí)候，我們所使用的表不再是“filter”表，而是“nat”表，所以我們必須使用“-t nat”選項(xiàng)來顯式地指明這一點(diǎn)。因?yàn)橄到y(tǒng)缺省的表是“filter”，所以在使用filter功能時(shí)，我們沒有必要顯式的指明“-t filter”。

同“filter”表一樣，nat表也有三條缺省的鏈，這三條鏈也是規(guī)則的容器，它們分別是：

（1）PREROUTING: 可以在這里定義進(jìn)行目的NAT的規(guī)則，因?yàn)槁酚善鬟M(jìn)行路由時(shí)只檢查數(shù)據(jù)包的目的IP地址，為了使數(shù)據(jù)包得以正確路由，我們必須在路由之前就進(jìn)行目的NAT。

（2）POSTROUTING: 可以在這里定義進(jìn)行源NAT的規(guī)則，在路由器進(jìn)行路由之后才進(jìn)行源NAT。（3）OUTPUT: 定義對本地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包的目的NAT規(guī)則。二．NAT工作原理

NAT的基本思想是為每個(gè)企業(yè)分配一個(gè)IP地址(或者是很少幾個(gè))來進(jìn)行Internet傳輸。在企業(yè)內(nèi)部，每個(gè)電腦取得一唯一的IP地址來為內(nèi)部傳輸做路由。然而，當(dāng)封包離開企業(yè)，進(jìn)入ISP之后，就需要進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換了。為了使這個(gè)方案可行，IP地址的范圍被聲明為私有的，企業(yè)可以隨意在內(nèi)部使用他們。僅有的規(guī)則是，沒有包含這些地址的封包出現(xiàn)在Internet上。

「說明」 IP私有地址范圍是：10.0.0.0～10.255.255.255/

8、172.16.0.0 ～172.31.255.255/

12、192.168.0.0～192.168.255.255/16。

如圖3-2-2所示。在企業(yè)內(nèi)部，每個(gè)機(jī)器都有一個(gè)唯一的172.16.x.y形式的地址。然而，當(dāng)封包離開企業(yè)時(shí)，它要經(jīng)過NAT轉(zhuǎn)盒，NAT盒將內(nèi)部IP源地址，即圖中的172.16.0.50轉(zhuǎn)換成企業(yè)的真實(shí)地址(這個(gè)地址對于Internet來說是可見的)，此例中為202.198.168.150。NAT盒通常和防火墻一起綁定在一個(gè)設(shè)備上，這里的防火墻通過小心地控制進(jìn)出企業(yè)的封包提供了安全保障。

圖3-2-2 NAT地址轉(zhuǎn)換

三．iptables常用操作語法

對于任何協(xié)議及協(xié)議的擴(kuò)展，通用匹配都可以直接使用。（1）匹配指定協(xié)議。

匹配-p,--protocol／使用 iptables-A INPUT-p tcp-j ACCEPT／說明匹配指定的協(xié)議，指定協(xié)議的形式有以下幾種：①名字不分大小寫，但必須是在/etc/protocols中定義的；②可以使用協(xié)議相應(yīng)的整數(shù)值。例如，ICMP的值是1,TCP是6,UDP是17；③缺少設(shè)置ALL，相應(yīng)數(shù)值是0,要注意這只代表匹配TCP、UDP、ICMP，而不是/etc/protocols中定義的所有協(xié)議；④可以是協(xié)議列表，以英文逗號(hào)為分隔符，如：udp,tcp；⑤可以在協(xié)議前加英文的感嘆號(hào)表示取反，注意有空格,如：--protocol!tcp表示非TCP協(xié)議，也就是UDP和ICMP?？梢钥闯鲞@個(gè)取反的范圍只是TCP、UDP和ICMP。

（2）以IP源地址匹配包。

匹配-s,--src,--source／使用 iptables-A INPUT-s 192.168.0.1-j ACCEPT／說明以IP源地址匹配包。地址的形式如下：①單個(gè)地址，如192.168.0.1，也可寫成192.168.0.1/255.255.255.255或192.168.0.1/32；②網(wǎng)絡(luò)，如192.168.0.0/24,或192.168.0.0/255.255.255.0；③在地址前加英文感嘆號(hào)表示取反，注意空格，如—source!192.168.0.0/24表示除此地址外的所有地址；④缺省是所有地址。

（3）以IP目的地址匹配包。

匹配-d,--dst,--destination／使用 iptables-A INPUT-d 192.168.0.1-j ACCEPT／說明以IP目的地址匹配包。地址的形式和—source完全一樣。

（4）以包進(jìn)入本地使用的網(wǎng)絡(luò)接口匹配包。

匹配-i／使用 iptables-A INPUT-i eth0-j ACCEPT／說明以包進(jìn)入本地所使用的網(wǎng)絡(luò)接口來匹配包。要注意這個(gè)匹配操作只能用于INPUT,FORWARD和PREROUTING這三個(gè)鏈，用在其他任何地方會(huì)提示錯(cuò)誤信息。指定接口有以下方法：①指定接口名稱，如：eth0、ppp0等；②使用通配符，即英文加號(hào)，它代表字符數(shù)字串。若直接用一個(gè)加號(hào)，即iptables-A INPUT-i +表示匹配所有的包，而不考慮使用哪個(gè)接口。通配符還可以放在某一類接口的后面，如：eth+表示匹配所有從Ethernet接口進(jìn)入的包；③在接口前加英文感嘆號(hào)表示取反，如：-i!eth0意思是匹配來自除eth0外的所有包。

（5）以包離開本地所使用的網(wǎng)絡(luò)接口來匹配包。

匹配-o／使用 iptables-A OUTPUT-o eth1-j ACCEPT／說明以包離開本地所使用的網(wǎng)絡(luò)接口來匹配包。要注意這個(gè)匹配操作只能用于OUTPUT,FORWARD和POSTROUTING這三個(gè)鏈，用在其他任何地方會(huì)提示錯(cuò)誤信息。

（6）匹配通信源端口。

匹配--source-port,--sport／使用 iptables-A INPUT-p tcp--sport 1111／說明當(dāng)通信協(xié)議為TCP或UDP時(shí)，可以指定匹配的源端口，但必須與匹配協(xié)議相結(jié)合使用。

（7）匹配通信源端口。

匹配--destination-port,--dport／使用 iptables-A INPUT-p tcp--dport 80／說明當(dāng)通信協(xié)議為TCP或UDP時(shí)，可以指定匹配的目的端口，但必須與匹配協(xié)議相結(jié)合使用。

五．iptables功能擴(kuò)展 1．TCP擴(kuò)展

iptables可以擴(kuò)展，擴(kuò)展分為兩種：一種是標(biāo)準(zhǔn)的；另一種是用戶派生的。如果指定了“-p tcp”，那么TCP擴(kuò)展將自動(dòng)加載，通過--tcp-flags擴(kuò)展，我們指定TCP報(bào)文的哪些Flags位被設(shè)置，在其后跟隨兩個(gè)參數(shù)：第一個(gè)參數(shù)代表Mask,指定想要測驗(yàn)的標(biāo)志位；第二個(gè)參數(shù)指定哪些位被設(shè)置。

例：設(shè)置iptables防火墻禁止來自外部的任何tcp主動(dòng)請求，并對此請求行為進(jìn)行事件記錄。

其中ULOG指定對匹配的數(shù)據(jù)包進(jìn)行記錄,由日志生成工具ULOG生成iptables防火日志，--log-prefix選項(xiàng)為記錄前綴。

2．ICMP擴(kuò)展

例：設(shè)置iptables防火墻允許來自外部的某種類型/代碼的ICMP數(shù)據(jù)包。

其中--icmp-type為擴(kuò)展命令選項(xiàng)，其后參數(shù)可以是三種模式：（1）ICMP類型名稱（例如，host-unreachable）。（2）ICMP類型值(例如3)。（3）ICMP類型及代碼值（8/0）。六．狀態(tài)檢測

“狀態(tài)”的意思是指如果一個(gè)數(shù)據(jù)包是對先前從防火墻發(fā)出去的包的回復(fù)，則防火墻自動(dòng)不用檢查任何規(guī)則就立即允許該數(shù)據(jù)包進(jìn)入并返回給請求者，這樣就不用設(shè)置許多規(guī)則定義就可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的功能。

我們可以把請求端與應(yīng)答端之間建立的網(wǎng)絡(luò)通信連接稱為網(wǎng)絡(luò)會(huì)話，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)會(huì)話都包括以下信息——源IP地址、目標(biāo)IP地址、源端口、目的端口，稱為套接字對；協(xié)議類型、連接狀態(tài)（TCP協(xié)議）和超時(shí)時(shí)間等。防火墻把這些信息稱為狀態(tài)(stateful)。狀態(tài)包過濾防火墻能在內(nèi)存中維護(hù)一個(gè)跟蹤狀態(tài)的表，比簡單的包過濾防火墻具有更大的安全性，而iptables就是一種基于狀態(tài)的防火墻。命令格式如下：

iptables-m state--state [!] state [,state,state,state] 其中，state表是一個(gè)由逗號(hào)分割的列表，用來指定連接狀態(tài)，狀態(tài)分為4種：（1）NEW: 該包想要建立一個(gè)新的連接（重新連接或連接重定向）

（2）RELATED:該包是屬于某個(gè)已經(jīng)建立的連接所建立的新連接。舉例：FTP的數(shù)據(jù)傳輸連接和控制連接之間就是RELATED關(guān)系。

（3）ESTABLISHED：該包屬于某個(gè)已經(jīng)建立的連接。（4）INVALID:該包不匹配于任何連接，通常這些包被DROP。七．NAT操作

前面提到在iptables防火墻中提供了3種策略規(guī)則表：Filter、Mangle和NAT，這3種表功能各不相同，而最為常用的就是filter和nat表。

nat表僅用于NAT,也就是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換。做過NAT操作的數(shù)據(jù)包的地址就被改變了，當(dāng)然這種改變是根據(jù)我們的規(guī)則進(jìn)行的。屬于流的包只會(huì)經(jīng)過這個(gè)表一次，經(jīng)一個(gè)包被允許做NAT,那么余下的包都會(huì)自動(dòng)地做相同的操作。也就是說，余下的包不會(huì)再通過這個(gè)表一個(gè)一個(gè)的被NAT，而是自動(dòng)完成的。常用操作分為以下幾類。

（1）SNAT(source network address translation，源網(wǎng)絡(luò)地址目標(biāo)轉(zhuǎn)換)。

SNAT是POSTROUTING鏈表的作用，在封包就要離開防火墻之前改變其源地址，這在極大程度上可以隱藏本地網(wǎng)絡(luò)或者DMZ等。比如，多個(gè)PC機(jī)使用路由器共享上網(wǎng)，每個(gè)PC機(jī)都配置了內(nèi)網(wǎng)IP(私有IP)，PC機(jī)訪問外部網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，路由器將數(shù)據(jù)包的報(bào)頭中的源地址替換成路由器的IP，當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器比如網(wǎng)站W(wǎng)eb服務(wù)器接到訪問請求的時(shí)候，它的日志記錄下來的路由器的IP，而不是PC機(jī)的內(nèi)網(wǎng)IP，這是因?yàn)椋@個(gè)服務(wù)器收到的數(shù)據(jù)包的報(bào)頭里邊的“源地址”已經(jīng)被替換了。所以叫做SNAT，基于源地址的地址轉(zhuǎn)換。

例如更改所有來自192.168.0.1/24的數(shù)據(jù)包的源IP地址為10.0.0.1，其iptables實(shí)現(xiàn)為：

（2）DNAT(destination network address translation，目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)。

DNAT是PREROUTING鏈表的作用，在封包剛剛到達(dá)防火墻時(shí)改變其目的地址，以使包能重路由到某臺(tái)主機(jī)。典型的應(yīng)用是，有個(gè)Web服務(wù)器放在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)DMZ區(qū)，其配置了內(nèi)網(wǎng)IP地址，企業(yè)防火墻的的外網(wǎng)接口配置了企業(yè)唯一的公網(wǎng)IP，互聯(lián)網(wǎng)上的訪問者使用公網(wǎng)IP來訪問這個(gè)網(wǎng)站，當(dāng)訪問的時(shí)候，客戶端發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包，這個(gè)數(shù)據(jù)包的報(bào)頭里邊，目標(biāo)地址寫的是防火墻的公網(wǎng)IP，然后再把這個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到DMZ區(qū)的Web服務(wù)器上，這樣，數(shù)據(jù)包就穿透了防火墻，并從公網(wǎng)IP變成了一個(gè)對DMZ區(qū)的訪問了。所以叫做DNAT，基于目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換。

例如更改所有來自202.98.0.1/24的數(shù)據(jù)包的目的IP地址為192.168.0.1，其iptables實(shí)現(xiàn)為：

（3）REDIRECT(重定向)。

REDIRECT是DNAT的特殊情況是重定向，也就是所謂的Redirection，這時(shí)候就相當(dāng)于將符合條件的數(shù)據(jù)包的目的IP地址改為數(shù)據(jù)包進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址。通常是在與squid配置形成透明代理時(shí)使用，假設(shè)squid的監(jiān)聽端口是3128,我們可以通過以下語句來將來自192.168.0.1/24，目的端口為80的數(shù)據(jù)包重定向到squid監(jiān)聽：

（4）MASQUERADE(地址偽裝)。

在iptables中有著和SNAT相近的效果，但也有一些區(qū)別。在使用SNAT的時(shí)候，出口IP的地址范圍可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，例如把所有

192.168.0.0/2

4網(wǎng)段數(shù)據(jù)包

SNAT

成202.98.0.150/202.98.0.151/202.98.0.152等幾個(gè)IP然后發(fā)出去,其iptables實(shí)現(xiàn)為：

SNAT即可以NAT成一個(gè)地址，也可以NAT成多個(gè)地址。但是，對于SNAT來說不管是幾個(gè)地址，必須明確指定轉(zhuǎn)換的目標(biāo)地址IP。假如當(dāng)前系統(tǒng)用的是ADSL動(dòng)態(tài)撥號(hào)方式，那么每次撥號(hào)，出口IP都會(huì)改變，而且改變的幅度很大，不一定是202.98.0.150到202.98.0.152范圍內(nèi)的地址，這個(gè)時(shí)候如果使用SNAT的方式來配置iptables就會(huì)出現(xiàn)麻煩了，因?yàn)槊看螕芴?hào)后出口IP都會(huì)變化，而iptables規(guī)則內(nèi)的IP是不會(huì)隨著自動(dòng)變化的，每次地址變化后都必須手工修改一次iptables，把規(guī)則里邊的固定的IP改成新的IP，這樣是非常不好用的。

MASQUERADE就是針對這種場景而設(shè)計(jì)的，它的作用是從防火墻外網(wǎng)接口上自動(dòng)獲取當(dāng)前IP地址來做NAT，比如下邊的命令：

八．防火墻應(yīng)用代理 1．代理服務(wù)器概述

在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)的通信過程是這樣的：客戶端向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，服務(wù)器響應(yīng)該請求，將數(shù)據(jù)傳送給客戶端，如圖3-2-3所示。

圖3-2-3 直接訪問Internet 在引入了代理服務(wù)器以后，這一過程變成了這樣：客戶端向服務(wù)器發(fā)起請求，該請求被送到代理服務(wù)器；代理服務(wù)器分析該請求，先查看自己緩存中是否有請求數(shù)據(jù)，如果有就直接傳遞給客戶端，如果沒有就代替客戶端向該服務(wù)器發(fā)出請求。服務(wù)器響應(yīng)以后，代理服務(wù)將響應(yīng)的數(shù)據(jù)傳遞給客戶端，同時(shí)在自己的緩存中保留一份該數(shù)據(jù)的拷貝。這樣，再有客戶端請求相同的數(shù)據(jù)時(shí)，代理服務(wù)器就可以直接將數(shù)據(jù)傳送給客戶端，而不需要再向該服務(wù)器發(fā)起請求，如圖3-2-4所示。

圖3-2-4 通過代理服務(wù)器訪問Internet

2．代理服務(wù)器功能

一般說來，代理服務(wù)器具有以下的功能：（1）通過緩存增加訪問速度。

隨著Internet的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)帶寬變得越來越珍貴。所以為了提高訪問速度，好多ISP都提供代理服務(wù)器，通過代理服務(wù)器的緩存功能來加快網(wǎng)絡(luò)的訪問速度。一般說來，大多數(shù)的代理服務(wù)器都支持HTTP緩存，但是，有的代理服務(wù)器也支持FTP緩存。在選擇代理服務(wù)器時(shí)，對于大多數(shù)的組織，只需要HTTP緩存功能就足夠了。

通常，緩存有主動(dòng)緩存被動(dòng)緩存之分。所謂被動(dòng)緩存，指的是代理服務(wù)器只在客戶端請求數(shù)據(jù)時(shí)才將服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，如果數(shù)據(jù)過期了，又有客戶端請求相同的數(shù)據(jù)時(shí)，代理服務(wù)器又必須重新發(fā)起新的數(shù)據(jù)請求，在將響應(yīng)數(shù)據(jù)傳送給客戶端時(shí)又進(jìn)行新的緩存。所謂主動(dòng)緩存，就是代理服務(wù)器不斷地檢查緩存中的數(shù)據(jù)，一旦有數(shù)據(jù)過期，則代理服務(wù)器主動(dòng)發(fā)起新的數(shù)據(jù)請求來更新數(shù)據(jù)。這樣，當(dāng)有客戶端請求該數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)大大縮短響應(yīng)時(shí)間。對于數(shù)據(jù)中的認(rèn)證信息，大多數(shù)的代理服務(wù)器都不會(huì)進(jìn)行緩存的。

（2）提供用私有IP訪問Internet的方法。

IP地址是不可再生的寶貴資源，假如你只有有限的IP地址，但是需要提供整個(gè)組織的Internet訪問能力，那么，你可以通過使用代理服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

（3）提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

如果內(nèi)部用戶訪問Internet都是通過代理服務(wù)器，那么代理服務(wù)器就成為進(jìn)入Internet的唯一通道；反過來說，代理服務(wù)器也是Internet訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的唯一通道，如果你沒有做反向代理，則對于Internet上的主機(jī)來說，你的整個(gè)內(nèi)部網(wǎng)只有代理服務(wù)器是可見的，從而大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

3．傳統(tǒng)、透明和反向代理服務(wù)器（1）傳統(tǒng)代理服務(wù)器。

傳統(tǒng)代理常被用于緩存靜態(tài)網(wǎng)頁(例如：html文件和圖片文件等)到本地網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)主機(jī)上(即代理服務(wù)器)。不緩存的頁面被第二次訪問的時(shí)候，瀏覽器將直接從本地代理服務(wù)器那里獲取請求數(shù)據(jù)而不再向原Web站點(diǎn)請求數(shù)據(jù)。這樣就節(jié)省了寶貴的網(wǎng)絡(luò)帶寬，而且提高了訪問速度。但是，要想實(shí)現(xiàn)這種方式，必須在每一個(gè)內(nèi)部主機(jī)的瀏覽器上明確指明代理服務(wù)器的IP地址和端口號(hào)?？蛻舳松暇W(wǎng)時(shí)，每次都把請求給代理服務(wù)器處理，代理服務(wù)器根據(jù)請求確定是否連接到遠(yuǎn)程Web服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。如果在本地緩沖區(qū)有目標(biāo)文件，則直接將文件傳給用戶即可。如果沒有的話則先取回文件，并在本地保存一份緩沖，然后將文件發(fā)給客戶端瀏覽器。

（2）透明代理服務(wù)器。

透明代理與傳統(tǒng)代理的功能完全相同。但是，代理操作對客戶端瀏覽器是透明的(即不需指明代理服務(wù)器的IP和端口)。透明代理服務(wù)器阻斷網(wǎng)絡(luò)通信，并且過濾出訪問外部的HTTP(80端口)流量。如果客戶端的請求在本地有緩沖則將緩沖的數(shù)據(jù)直接發(fā)給用戶，如果在本地沒有緩沖則向遠(yuǎn)程Web服務(wù)器發(fā)出請求，其余操作和傳統(tǒng)代理服務(wù)器完全相同。對于Linux操作系統(tǒng)來說，透明代理使用iptables實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椴恍枰獙g覽器作任何設(shè)置，所以，透明代理對于ISP來說特別有用。

（3）反向代理服務(wù)器。

反向代理是和前兩種代理完全不同的一種代理服務(wù)。使用它可以降低原始Web服務(wù)器的負(fù)載。反向代理服務(wù)器承擔(dān)了對原始Web服務(wù)器的靜態(tài)頁面的請求，防止原始服務(wù)器過載。如圖3-2-5所示，它位于本地Web服務(wù)器和Internet之間，處理所有對Web服務(wù)器的請求。如果互聯(lián)網(wǎng)用戶請求的頁面在代理器上有緩沖的話，代理服務(wù)器直接將緩沖內(nèi)容發(fā)送給用戶。如果沒有緩沖則先向Web服務(wù)器發(fā)出請求，取回?cái)?shù)據(jù)，本地緩存后再發(fā)送給用戶。這種方式通過降低了向Web服務(wù)器的請求數(shù)從而降低了Web服務(wù)器的負(fù)載。

圖3-2-5 反向代理服務(wù)器位于Internet與組織服務(wù)器之間

4．代理服務(wù)器squid簡介

Squid是一個(gè)緩存Internet數(shù)據(jù)的一個(gè)開源軟件，它會(huì)接收用戶的下載申請，并自動(dòng)處理所下載的數(shù)據(jù)。也就是說，當(dāng)一個(gè)用戶要下載一個(gè)主頁時(shí)，他向squid發(fā)出一個(gè)申請，要求squid替它下載，squid連接申請網(wǎng)站并請求該主頁，然后把該主頁傳給用戶同時(shí)保留一個(gè)備份，當(dāng)別的用戶申請同樣的頁面時(shí)，squid把保存的備份立即傳給用戶，使用戶覺得速度相當(dāng)快。目前squid可以代理HTTP、FTP、GOPHER、SSL和WAIS協(xié)議，暫不能代理POP、NNTP等協(xié)議。但是已經(jīng)有人開始改進(jìn)squid，相信不久的將來，squid將能夠代理這些協(xié)議。

Squid不是對任何數(shù)據(jù)都進(jìn)行緩存。像信用卡賬號(hào)、可以遠(yuǎn)方執(zhí)行的Script、經(jīng)常變換的主頁等是不適合緩存的。Squid可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行設(shè)置，過濾掉不想要的東西。

Squid可用在很多操作系統(tǒng)中，如Digital Unix, FreeBSD, HP-UX, Linux, Solaris，OS/2等，也有不少人在其他操作系統(tǒng)中重新編譯過Squid。

Squid對內(nèi)存有一定的要求，一般不應(yīng)小于128M，硬盤最好使用服務(wù)器專用SCSI硬盤。

Squid是一個(gè)高性能的代理緩存服務(wù)器，和一般的代理緩存軟件不同，Squid用一個(gè)單獨(dú)的、非模塊化的、I/O驅(qū)動(dòng)的進(jìn)程來處理所有的客戶端請求。

Squid將數(shù)據(jù)元緩存在內(nèi)存中，同時(shí)也緩存DNS查詢的結(jié)果。此外，它還支持非模塊化的DNS查詢，對失敗的請求進(jìn)行消極緩存。Squid支持SSL，支持訪問控制。由于使用了ICP（輕量Internet緩存協(xié)議），Squid能夠?qū)崿F(xiàn)層疊的代理陣列，從而最大限度地節(jié)約帶寬。

Squid由一個(gè)主要的服務(wù)程序Squid,一個(gè)DNS查詢程序dnsserver，幾個(gè)重寫請求和執(zhí)行認(rèn)證的程序，以及幾個(gè)管理工具組成。當(dāng)Squid啟動(dòng)以后，它可以派生出預(yù)先指定數(shù)目的dnsserver進(jìn)程，而每一個(gè)dnsserver進(jìn)程都可以執(zhí)行單獨(dú)的DNS查詢，這樣就減少了服務(wù)器等待DNS查詢的時(shí)間。

5．Squid常用配置選項(xiàng)

因?yàn)槿笔〉呐渲梦募荒苁筍quid正常啟動(dòng)服務(wù)，所以我們必須首先修改該配置文件的有關(guān)內(nèi)容,才能讓Squid運(yùn)行起來。

下面是squid.conf文件的結(jié)構(gòu)。squid.conf配置文件的可以分為13個(gè)部分，這13個(gè)部分如下有所示。

雖然Squid的配置文件很龐大，但是如果你只是為一個(gè)中小型網(wǎng)絡(luò)提供代理服務(wù)，并且只準(zhǔn)備使用一臺(tái)服務(wù)器，則只需要修改配置文件中的幾個(gè)選項(xiàng)。

6．Squid常用命令選項(xiàng)（1）端口號(hào)。

http_port指令告訴squid在哪個(gè)端口偵聽HTTP請求。默認(rèn)端口是3128：http_port 3128，如果要squid作為加速器運(yùn)行則應(yīng)將它設(shè)為80。

你能使用附加http_port行來指squid偵聽在多個(gè)端口上。例如，來自某個(gè)部門的瀏覽器發(fā)送請求3128，然而另一個(gè)部門使8080端口。可以將兩個(gè)端口號(hào)列舉出來：

http_port 3128 http_port 8080 Squid也可以使http_port指令偵聽在指定的接口地址上。squid作為防火墻運(yùn)行時(shí)，它有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口：一個(gè)內(nèi)部的和一個(gè)外部的。你可能不想接受來自外部的http請求。為了使squid僅僅偵聽在內(nèi)部接口上，簡單的將IP地址放在端口號(hào)前面：

http_port 192.168.1.1:3128（2）日志文件路徑。

默認(rèn)的日志目錄是squid安裝位置下的logs目錄，其路徑是/usr/local/squid/var/logs。

你必須確認(rèn)日志文件所存放的磁盤位置空間足夠。squid想確認(rèn)你不會(huì)丟失任何重要的日志信息，特別是你的系統(tǒng)被濫用或者被攻擊時(shí)。

Squid有三個(gè)主要的日志文件：cache.log、access.log和store.log。cache.log文件包含狀態(tài)性的和調(diào)試性的消息。access.log文件包含了對squid發(fā)起的每個(gè)客戶請求的單一行。每行平均約150個(gè)字節(jié)。假如因?yàn)槟承├碛?，你不想squid記錄客戶端請求日志，你能指定日志文件的路徑為/dev/null。store.log文件對大多數(shù)cache管理員來說并非很有用。它包含了進(jìn)入和離開緩存的每個(gè)目標(biāo)的記錄。平均記錄大小典型的是175-200字節(jié)。

如果squid的日志文件增加沒有限制。某些操作系統(tǒng)對單個(gè)文件強(qiáng)制執(zhí)行2G的大小限制，即使你有充足的磁盤空間。超過該限制會(huì)導(dǎo)致寫錯(cuò)誤，squid就會(huì)退出。（3）訪問控制。

squid默認(rèn)的配置文件拒絕每一個(gè)客戶請求。在任何人能使用代理之前，你必須在squid.conf文件里加入附加的訪問控制規(guī)則。最簡單的方法就是定義一個(gè)針對客戶IP地址的ACL和一個(gè)訪問規(guī)則，告訴squid允許來自這些地址的HTTP請求。squid有許多不同的ACL類型。src類型匹配客戶IP地址，squid會(huì)針對客戶HTTP請求檢查http_access規(guī)則。

acl MyNetwork src 192.168.0.0/16 http_access allow MyNetwork 請將這些行放在正確的位置。http_access的順序非常重要。在第一次編輯squid.conf文件時(shí)，請看如下注釋：

在該注釋之后，以及“http_access deny all”之前插入新規(guī)則。（4）命令選項(xiàng)。

這里的很多選項(xiàng)在實(shí)際應(yīng)用中從不會(huì)使用，另外有些僅僅在調(diào)試問題時(shí)有用。

? 實(shí)驗(yàn)步驟

? Windows 2003防火墻

一．防火墻基礎(chǔ)操作

操作概述：啟用windows2003系統(tǒng)防火墻，設(shè)置規(guī)則阻斷ICMP回顯請求數(shù)據(jù)包，并驗(yàn)證針對UDP連接工具的例外操作。

（1）在啟用防火墻之前，同組主機(jī)通過ping指令互相測試網(wǎng)絡(luò)連通性，確保互相是連通的，若測試未通過請排除故障。

（2）本機(jī)啟用防火墻，并設(shè)置防火墻僅對“本地連接”進(jìn)行保護(hù)。

（3）同組主機(jī)再次通過ping指令互相測試網(wǎng)絡(luò)連通性，確認(rèn)是否相互連通_______。（4）設(shè)置本機(jī)防火墻允許其傳入ICMP回顯請求。（5）第三次測試網(wǎng)絡(luò)連通性。二．防火墻例外操作

操作概述：啟用windows2003系統(tǒng)防火墻，在“例外”選項(xiàng)卡中添加程序“UDPtools” 允許UDPtools間通信，并彈出網(wǎng)絡(luò)連接提示信息。

（1）關(guān)閉防火墻，同組主機(jī)間利用UDPtools進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，確保通信成功。

「說明」 UDPtools通信雙方應(yīng)分別為客戶端和服務(wù)端，其默認(rèn)通過2513/UDP端口進(jìn)行通信，可以自定義通信端口，運(yùn)行如圖3-1-1所示。

圖3-1-1 UDP連接工具

（2）本機(jī)啟用防火墻(僅對本地連接)，將本機(jī)作為UDPtools服務(wù)器端，同組主機(jī)以UDPtools客戶端身份進(jìn)行通信，確定客戶端通信請求是否被防火墻阻塞_______。

（3）斷開UDPtools通信，單擊“例外”選項(xiàng)卡，在“程序和服務(wù)”列表框添加程序“UDPtools.exe”（C:JLCSSTOOLSAnalysertoolsUdpTools.exe）并將其選中。再次啟動(dòng)UDPtools并以服務(wù)器身份運(yùn)行，同組主機(jī)仍以客戶端身份與其通信，確定客戶端通信請求是否被防火墻阻塞_______。

三．NAT操作

操作概述：Windows Server 2003“路由和遠(yuǎn)程訪問”服務(wù)包括NAT路由協(xié)議。如果將NAT路由協(xié)議安裝和配置在運(yùn)行“路由和遠(yuǎn)程訪問”的服務(wù)器上，則使用專用IP地址的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)客戶端可以通過NAT服務(wù)器的外部接口訪問Internet。

圖3-1-2 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)連接示意

參看圖3-1-2，當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)PC1發(fā)送要連接Internet主機(jī)PC2的請求時(shí)，NAT協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序會(huì)截取該請求，并將其轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)Internet主機(jī)。所有請求看上去都像是來自NAT器的外部連接IP地址，這樣就隱藏了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)。

在這里我們將windows Server 2003主機(jī)配置成為“路由和遠(yuǎn)程訪問”NAT服務(wù)器，并模擬搭建Internet網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對NAT服務(wù)器進(jìn)行測試。

（1）實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃。

按圖3-1-2所示，本實(shí)驗(yàn)需3臺(tái)主機(jī)共同完成，其中一臺(tái)主機(jī)扮演實(shí)驗(yàn)角色“內(nèi)網(wǎng)主機(jī)PC1”,一臺(tái)主機(jī)扮演實(shí)驗(yàn)角色“外網(wǎng)主機(jī)PC2”,最后一臺(tái)主機(jī)扮演“NAT服務(wù)器”。

默認(rèn)外部網(wǎng)絡(luò)地址202.98.0.0／24；內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址172.16.0.0／24，也可根據(jù)實(shí)際情況指定內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)地址。

默認(rèn)主機(jī)“本地連接”為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口；“外部連接“為外部網(wǎng)絡(luò)接口，也可指定“本地連接”為外部網(wǎng)絡(luò)接口。

（2）按步驟(1)中規(guī)劃分別為本機(jī)的“本地連接”、“外部連接”配置IP地址。

（3）配置NAT路由服務(wù)。依次單擊“開始”|“程序”|“管理工具”|“路由和遠(yuǎn)程訪問”，在“路由和遠(yuǎn)程訪問”MMC中，選擇要安裝NAT路由協(xié)議的服務(wù)器(這里為本地主機(jī))，右鍵單擊在彈出菜單中選擇“配置并啟用路由和遠(yuǎn)程訪問”。

「注」 操作期間若彈出“為主機(jī)名啟用了Windows防火墻/Internet連接共享服務(wù)……”警告信息，請先禁用“Windows防火墻/Internet連接共享”服務(wù)，后重試操作。具體做法：“開始”|“程序”| “管理工具”|“計(jì)算機(jī)管理”|“服務(wù)和應(yīng)用程序”|“服務(wù)”，在右側(cè)服務(wù)列表中選擇“Windows Firewall/Internet Connection Sharing(ICS)”服務(wù)，先將其停止，然后在啟動(dòng)類型中將其禁用。

（4）在“路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器安裝向?qū)А敝羞x擇“網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)”服務(wù)。

（5）在“NAT Internet連接”界面中指定連接到Internet的網(wǎng)絡(luò)接口，該網(wǎng)絡(luò)接口對于Internet來說是可見的。若在步驟(1)中已將“外部連接”指定為公共接口，則此處應(yīng)選擇“外部連接”。

（6）本實(shí)驗(yàn)中沒有應(yīng)用到DHCP、DNS服務(wù)，所以在“名稱和地址轉(zhuǎn)換服務(wù)”界面中選擇“我將稍后設(shè)置名稱和地址服務(wù)”。至最后完成路由和遠(yuǎn)程訪問配置。

（7）接下來的工作是對各NAT服務(wù)器進(jìn)行測試。下面以主機(jī)ABC為例進(jìn)行測試說明：參照圖3-1-2，設(shè)定主機(jī)A為內(nèi)網(wǎng)主機(jī)PC1，將其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口(默認(rèn)為“本地連接”)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)指向主機(jī)B的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口(默認(rèn)為“本地連接”)；設(shè)定主機(jī)C為外網(wǎng)主機(jī)PC2。內(nèi)網(wǎng)主機(jī)A通過ping指令對外網(wǎng)主機(jī)C做連通性測試。

（8）ICMP會(huì)話分析。在主機(jī)A做連通性測試的同時(shí)，主機(jī)B打開“協(xié)議分析器”并定義過濾器，操作如下：依次單擊菜單項(xiàng)“設(shè)置”|“過濾器”，在“協(xié)議過濾”選項(xiàng)卡“協(xié)議樹”中選中“ICMP”協(xié)議。依次單擊按鈕“新建捕獲窗口”|“開始捕獲數(shù)據(jù)包”，在彈出的“適配器選擇”界面中選擇“外部連接”，開始捕獲。觀察狀態(tài)欄“捕獲幀數(shù)”窗格，當(dāng)捕獲到數(shù)據(jù)時(shí)單擊“停止捕獲數(shù)據(jù)包”按鈕，依次展開“會(huì)話分析樹”|“ICMP會(huì)話”，如圖3-1-3所示。

圖3-1-3 在NAT服務(wù)器外部接口上監(jiān)聽到的ICMP會(huì)話

（9）結(jié)合ICMP會(huì)話分析結(jié)果說出ICMP數(shù)據(jù)包的傳輸（路由）過程_________。

? linux防火墻-iptable的應(yīng)用

一．包過濾實(shí)驗(yàn)

操作概述：為了應(yīng)用iptables的包過濾功能，首先我們將filter鏈表的所有鏈規(guī)則清空，并設(shè)置鏈表默認(rèn)策略為DROP(禁止)。通過向INPUT規(guī)則鏈插入新規(guī)則，依次允許同組主機(jī)icmp回顯請求、Web請求，最后開放信任接口eth0。iptables操作期間需同組主機(jī)進(jìn)行操作驗(yàn)證。

（1）清空filter鏈表所有規(guī)則鏈規(guī)則。iptables命令________。

（2）確定同組主機(jī)已清空filter鏈表后，利用nmap（/opt/portscan/目錄下）對同組主機(jī)進(jìn)行端口掃描。

nmap端口掃描命令________。

「說明」 nmap具體使用方法可查看實(shí)驗(yàn)6｜練習(xí)1｜TCP端口掃描。查看端口掃描結(jié)果，并填寫下表。

（3）查看INPUT、FORWARD和OUTPUT鏈默認(rèn)策略。iptables命令_________。

? ?（4）將INPUT、FORWARD和OUTPUT鏈默認(rèn)策略均設(shè)置為DROP。iptables命令_________。

確定同組主機(jī)已將默認(rèn)策略設(shè)置為DROP后，本機(jī)再次利用nmap其進(jìn)行端口掃描，查看掃描結(jié)果，并利用ping命令進(jìn)行連通性測試。

（5）利用功能擴(kuò)展命令選項(xiàng)(ICMP)設(shè)置防火墻僅允許ICMP回顯請求及回顯應(yīng)答。ICMP回顯請求類型__________；代碼__________。ICMP回顯應(yīng)答類型__________；代碼__________。iptables命令__________ 利用ping指令測試本機(jī)與同組主機(jī)的連通性。（6）對外開放Web服務(wù)(默認(rèn)端口80/tcp)。iptables命令__________ 利用nmap對同組主機(jī)進(jìn)行端口掃描，查看掃描結(jié)果。

（7）設(shè)置防火墻允許來自eth0(假設(shè)eth0為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口)的任何數(shù)據(jù)通過。iptables命令_______ 利用nmap對同組主機(jī)進(jìn)行端口掃描，查看掃描結(jié)果。二．事件審計(jì)實(shí)驗(yàn)

操作概述：利用iptables的日志功能檢測、記錄網(wǎng)絡(luò)端口掃描事件，日志路徑 /var/log/iptables.log。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理(TCP擴(kuò)展)設(shè)計(jì)iptables包過濾規(guī)則，并應(yīng)用日志生成工具ULOG對iptables捕獲的網(wǎng)絡(luò)事件進(jìn)行響應(yīng)。

iptables命令__________（2）同組主機(jī)應(yīng)用端口掃描工具對當(dāng)前主機(jī)進(jìn)行端口掃描，并觀察掃描結(jié)果。（3）在同組主機(jī)端口掃描完成后，當(dāng)前主機(jī)查看iptables日志，對端口掃描事件進(jìn)行審計(jì)，日志內(nèi)容如圖3-2-1所示。

圖3-2-1 iptables日志內(nèi)容

三．狀態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)

操作概述：分別對新建和已建的網(wǎng)絡(luò)會(huì)話進(jìn)行狀態(tài)檢測。1．對新建的網(wǎng)絡(luò)會(huì)話進(jìn)行狀態(tài)檢測（1）清空filter規(guī)則鏈全部內(nèi)容。iptables命令__________（2）設(shè)置全部鏈表默認(rèn)規(guī)則為允許。iptables命令__________（3）設(shè)置規(guī)則禁止任何新建連接通過。iptables命令__________（4）同組主機(jī)對當(dāng)前主機(jī)防火墻規(guī)則進(jìn)行測試，驗(yàn)證規(guī)則正確性。2．對已建的網(wǎng)絡(luò)會(huì)話進(jìn)行狀態(tài)檢測

（1）清空filter規(guī)則鏈全部內(nèi)容，并設(shè)置默認(rèn)規(guī)則為允許。

（2）同組主機(jī)首先telnet遠(yuǎn)程登錄當(dāng)前主機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)“l(fā)ogin:”界面時(shí)，暫停登錄操作。telnet登錄命令_________（3）iptables添加新規(guī)則(狀態(tài)檢測)——僅禁止新建網(wǎng)絡(luò)會(huì)話請求。iptables命令___________ 或___________________ 同組主機(jī)續(xù)(1)步驟繼續(xù)執(zhí)行遠(yuǎn)程登錄操作，嘗試輸入登錄用戶名“guest”及口令“guestpass”，登錄是否成功__________。

同組主機(jī)啟動(dòng)Web瀏覽器訪問當(dāng)前主機(jī)Web服務(wù)，訪問是否成功__________。解釋上述現(xiàn)象______________________。

（4）刪除步驟（3）中添加的規(guī)則，并插入新規(guī)則(狀態(tài)檢測)——僅禁止已建網(wǎng)絡(luò)會(huì)話請求。iptables命令______________________________ 或________________________________________ iptables命令______________________________ 或________________________________________ 重新操作實(shí)驗(yàn)步驟(1)(2)(4)。同組主機(jī)續(xù)(1)步驟繼續(xù)執(zhí)行遠(yuǎn)程登錄操作，嘗試輸入登錄用戶名“guest”及口令 “guestpass”，登錄是否成功__________。

同組主機(jī)啟動(dòng)Web瀏覽器訪問當(dāng)前主機(jī)Web服務(wù)，訪問是否成功__________。解釋上述現(xiàn)象_______________。

（5）當(dāng)前主機(jī)再次清空filter鏈表規(guī)則，并設(shè)置默認(rèn)策略為DROP,添加規(guī)則開放FTP服務(wù)，并允許遠(yuǎn)程用戶上傳文件至FTP服務(wù)器。

iptables命令______________________________________ 四．NAT轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)概述：圖3-2-2描述了NAT轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。內(nèi)網(wǎng)主機(jī)與NAT服務(wù)器eth0接口位于同一網(wǎng)段(內(nèi)網(wǎng))；外網(wǎng)主機(jī)與NAT服務(wù)器eth1接口位于同一網(wǎng)絡(luò)(外網(wǎng))；NAT服務(wù)器提供NAT轉(zhuǎn)換。通過設(shè)置nat服務(wù)器的iptables NAT規(guī)則，實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外網(wǎng)主機(jī)間的通信數(shù)據(jù)包的地址轉(zhuǎn)換，達(dá)到屏蔽內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)發(fā)外網(wǎng)主機(jī)請求端口的目的。

圖3-2-2 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)

「說明」 本實(shí)驗(yàn)是在Linux系統(tǒng)下完成，Linux系統(tǒng)默認(rèn)安裝了2塊以太網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)接口分別為eth0和eth1，在設(shè)置NAT服務(wù)前請激活eth1網(wǎng)絡(luò)接口，命令ifconfig eth1 up。

1．確定各接口IP地址

本實(shí)驗(yàn)由ABC、DEF主機(jī)各為一實(shí)驗(yàn)小組。默認(rèn)實(shí)驗(yàn)角色：主機(jī)A為內(nèi)網(wǎng)主機(jī)、B為NAT服務(wù)器、C為外網(wǎng)主機(jī)。也可以自定義實(shí)驗(yàn)角色。

默認(rèn)內(nèi)網(wǎng)IP地址192.168.0.0/

24、外網(wǎng)IP地址202.98.0.0/24。配置完成內(nèi)網(wǎng)主機(jī)eth0接口IP地址及默認(rèn)網(wǎng)關(guān)(指向NAT服務(wù)器內(nèi)網(wǎng)接口)，NAT服務(wù)器eth0和eth1接口IP地址，外網(wǎng)主機(jī)eth0接口IP地址，并完成下列問題的填寫：

內(nèi)網(wǎng)主機(jī)IP____________________，其默認(rèn)網(wǎng)關(guān)____________________； 外網(wǎng)主機(jī)IP____________________；

NAT服務(wù)器內(nèi)網(wǎng)接口IP____________________、外網(wǎng)接口IP____________________。

內(nèi)網(wǎng)主機(jī)對NAT服務(wù)器內(nèi)網(wǎng)接口進(jìn)行連通性測試（ping）；外網(wǎng)主機(jī)對NAT服務(wù)器外網(wǎng)接口進(jìn)行連通性測試（ping）。

2．設(shè)置防火墻規(guī)則允許內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)訪問外部網(wǎng)絡(luò)

操作流程：首先開啟NAT服務(wù)器的路由功能(開啟網(wǎng)絡(luò)接口間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā))，清空filter鏈表全部規(guī)則，并設(shè)置其默認(rèn)策略為DROP；繼續(xù)設(shè)置規(guī)則允許來自內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)流進(jìn)入外網(wǎng)，并允許任何返回流量回到內(nèi)網(wǎng)；最后規(guī)則實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)接口間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

（1）NAT服務(wù)器開啟路由功能。

基于安全的考慮，默認(rèn)情況下Linux路由數(shù)據(jù)包的功能是關(guān)閉的，通過下述命令開啟系統(tǒng)路由功能：

（2）設(shè)置filter表規(guī)則鏈，默認(rèn)策略為禁止。iptables命令_______________________（3）添加filter表新規(guī)則，允許來自防火墻的流量進(jìn)入Internet；允許任何相關(guān)的返回流量回到防火墻。

iptables命令_______________________（4）添加filter表新規(guī)則，實(shí)現(xiàn)NAT服務(wù)器內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口eth0與外部網(wǎng)絡(luò)接口eth1間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。iptables命令_______________________（5）主機(jī)C啟動(dòng)Snort（/opt/ids/snort）以網(wǎng)絡(luò)嗅探方式運(yùn)行(設(shè)置過濾器僅監(jiān)聽icmp數(shù)據(jù)包)，主機(jī)A ping探測主機(jī)C，是否ping通______？

將主機(jī)C的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)指向NAT服務(wù)器的外網(wǎng)接口，主機(jī)A再次ping探測主機(jī)C，是否ping通__________？結(jié)合snort捕獲數(shù)據(jù)，對比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明原因：___________________。

3．設(shè)置防火墻規(guī)則通過NAT屏蔽內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

操作流程：在實(shí)現(xiàn)步驟2的操作基礎(chǔ)上，添加nat表新規(guī)則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從內(nèi)網(wǎng)到外網(wǎng)的地址翻譯。（1）NAT服務(wù)器重新啟動(dòng)iptables服務(wù)。service iptables restart（2）重新操作步驟2(⑵～⑶)。

（3）添加nat表新規(guī)則，通過網(wǎng)絡(luò)地址翻譯實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換。iptables命令_______________________（4）添加filter表新規(guī)則，實(shí)現(xiàn)NAT內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口eth0與外部網(wǎng)絡(luò)接口eth1之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。iptables命令_______________________（5）主機(jī)C重新將默認(rèn)網(wǎng)關(guān)指為空，重新啟動(dòng)Snort捕獲ICMP數(shù)據(jù)。主機(jī)A對主機(jī)C進(jìn)行ping探測，是否ping通__________？主機(jī)C停止Snort監(jiān)聽，查看已捕獲到ICMP數(shù)據(jù)，其源IP地址是__________？解釋實(shí)驗(yàn)象_____________________________________。

4．設(shè)置防火墻規(guī)則通過NAT實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)請求端口轉(zhuǎn)發(fā)

操作流程：在實(shí)現(xiàn)步驟3的操作基礎(chǔ)，添加nat表新規(guī)則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從外網(wǎng)到內(nèi)網(wǎng)的地址翻譯(端口轉(zhuǎn)發(fā))。（1）NAT服務(wù)器重新啟動(dòng)iptables服務(wù)。service iptables restart（2）重新操作步驟3(⑵～⑷)。

（3）添加nat表新規(guī)則，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從外網(wǎng)到內(nèi)網(wǎng)的地址翻譯（80/tcp端口轉(zhuǎn)發(fā)）。iptables命令__________________(4)完成NAT外部接口eth1到內(nèi)部接口eth0之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) iptables命令__________________（5）確定主機(jī)C默認(rèn)網(wǎng)關(guān)指為空，主機(jī)A和主機(jī)C啟動(dòng)Snort捕獲80/tcp數(shù)據(jù)，主機(jī)C啟動(dòng)Web瀏覽器，在地址欄中輸入：http://202.98.0.150，觀察訪問結(jié)果，回答下列問題：

主機(jī)C訪問是否成功__________？若成功，其訪問的是哪臺(tái)主機(jī)的Web主頁__________（主機(jī)A/主機(jī)B）？

主機(jī)C停止Snort捕獲，觀察80/tcp會(huì)話的源、目的IP地址對__________________。主機(jī)A停止Snort捕獲，觀察80/tcp會(huì)話的源、目的IP地址對__________________。解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象______________________________________________________。五．應(yīng)用代理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)概述：使用iptables+squid方式來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)代理、透明代理和反向代理。

實(shí)驗(yàn)角色說明如下：

內(nèi)網(wǎng)客戶端僅需啟用“本地連接”，其IP地址形式如下：172.16.X.Y，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0,其中X為所屬實(shí)驗(yàn)組編號(hào)（1-32）,Y為主機(jī)編號(hào)（1-6）,例如第4組主機(jī)A的IP地址為172.16.4.4。

代理服務(wù)器需要啟動(dòng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口eth0和外部網(wǎng)絡(luò)接口eth1。內(nèi)部IP地址形式同內(nèi)網(wǎng)客戶端，外部IP地址形式如下：202.98.X.Y，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0，其中X為所屬實(shí)驗(yàn)組號(hào)（1-32）,Y為主機(jī)編號(hào)，例如第4組主機(jī)B的內(nèi)部IP地址為172.16.4.2，外部IP地址為202.98.4.2。

外網(wǎng)Web服務(wù)器僅需啟用“本地連接”，其IP地址形式如下：202.98.X.Y，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0，其中X為所屬實(shí)驗(yàn)組號(hào)（1-32），Y為主機(jī)編號(hào)（1-6），例如第4組主機(jī)C的IP地址為202.98.4.3。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前，首先清空防火墻規(guī)則。1．傳統(tǒng)代理

（1）外網(wǎng)Web服務(wù)器手動(dòng)分配IP地址，并確認(rèn)本地Web服務(wù)已啟動(dòng)。

（2）代理服務(wù)器激活網(wǎng)絡(luò)接口eth1，并手動(dòng)分配IP地址，可通過以下兩種方式激活eth1： 通過“桌面”｜“管理”｜“網(wǎng)絡(luò)”激活eth1，并手動(dòng)分配IP地址； 在控制臺(tái)中輸入命令ifconfig eth1 up激活eth1,輸入命令ifconfig eth1 202.98.X.Y/24為eth1分配IP地址。（3）代理服務(wù)器配置squid。

代理服務(wù)器進(jìn)入目錄/usr/local/squid/etc/，使用vim編輯器打開配置文件squid.conf。在squid.conf中配置如下選項(xiàng)：

第936行，使用默認(rèn)的端口http_port 3128；

第574行，添加行acl mynet src 主機(jī)A地址域。例如acl mynet src 172.16.1.0/24； 第610行，添加行http_access allow mynet。（4）運(yùn)行代理服務(wù)器

代理服務(wù)器進(jìn)入目錄/usr/local/squid/sbin/，輸入命令：./squid –NCd1啟動(dòng)代理服務(wù)。（5）通過代理訪問Web服務(wù)器

內(nèi)網(wǎng)客戶端打開IE瀏覽器，通過“工具”｜“Internet選項(xiàng)”｜“連接”｜“局域網(wǎng)設(shè)置”選中“為LAN使用代理服務(wù)器”，在“地址”中輸入代理服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)IP，在“端口”中輸入代理服務(wù)器的監(jiān)聽端口號(hào)，單擊“確定”按鈕，完成瀏覽器設(shè)置。

內(nèi)網(wǎng)客戶端在IE瀏覽器地址欄中輸入“http://外網(wǎng)Web服務(wù)器IP地址”，即可訪問到Web頁面。（6）驗(yàn)證代理服務(wù)器的作用

內(nèi)網(wǎng)客戶訪問外網(wǎng)Web服務(wù)，是否可以訪問到頁面__________。

外網(wǎng)Web服務(wù)器關(guān)閉Web服務(wù)，代理服務(wù)器訪問外網(wǎng)Web服務(wù)，是否可以訪問到頁面__________。內(nèi)網(wǎng)客戶端再次訪問外網(wǎng)Web服務(wù)，是否可以訪問到頁面__________，為什么？____________。2．透明代理

（1）外網(wǎng)Web服務(wù)器開啟Web服務(wù)。（2）代理服務(wù)器配置squid。

代理服務(wù)器進(jìn)入目錄/usr/local/squid/etc/，使用vim編輯器打開配置文件squid.conf，配置如下選項(xiàng)： 第936行，修改為：http_port 主機(jī)B內(nèi)網(wǎng)IP:3128 transparent（3）代理服務(wù)器添加iptables規(guī)則。

對從代理服務(wù)器內(nèi)網(wǎng)接口進(jìn)入的、基于tcp協(xié)議的、目的端口是80的數(shù)據(jù)包，做“端口重定向”。將數(shù)據(jù)包重定向到3128端口，規(guī)則如下：

iptables-t nat-A PREROUTING-i eth0-p tcp-m tcp--dport 80-j REDIRECT--to-ports 3128（4）運(yùn)行代理服務(wù)器。

（5）通過代理訪問Web服務(wù)器。

內(nèi)網(wǎng)客戶端將本地連接的“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”設(shè)置為代理服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)IP，即代理服務(wù)器的eth0網(wǎng)絡(luò)接口的IP。內(nèi)網(wǎng)客戶端打開IE瀏覽器，通過“工具”｜“Internet選項(xiàng)”｜“連接”｜“局域網(wǎng)設(shè)置”，取消“為LAN使用代理服務(wù)器”。

內(nèi)網(wǎng)客戶端在IE瀏覽器地址欄輸入“http://外網(wǎng)Web服務(wù)器的IP”，即可訪問到外網(wǎng)Web服務(wù)器的Web頁面。

3．反向代理

（1）內(nèi)網(wǎng)客戶端開啟Web服務(wù)。（2）代理服務(wù)器配置squid。

代理服務(wù)器進(jìn)入目錄/usr/local/squid/etc/，使用vim編輯器打開配置文件squid.conf，配置如下選項(xiàng)： 第936行，修改為：http_port 主機(jī)B外網(wǎng)地址:80 vhost。

第1499行，添加行：cache_peer 主機(jī)A的IP parent 80 0 no-query originserver。第574行，修改為：acl outside src 主機(jī)C地址域。例如acl outside src 202.98.1.0/24。第610行，修改為：http_access allow outside。（3）停止代理服務(wù)器的Web服務(wù)。

在代理服務(wù)器的終端輸入命令：service httpd stop。（4）刪除緩存文件。

刪除目錄/usr/local/squid/var/cache/00/00下所有文件。（5）運(yùn)行代理服務(wù)器。

（6）外網(wǎng)通過代理訪問內(nèi)網(wǎng)客戶端Web服務(wù)

外網(wǎng)Web服務(wù)器在IE瀏覽器地址欄中輸入“http://代理服務(wù)器外網(wǎng)IP”即可訪問到內(nèi)網(wǎng)客戶端的Web頁面。

第四篇：《防火墻及應(yīng)用技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教案

《防火墻及應(yīng)用技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教案

目 錄

實(shí)驗(yàn)一 了解各類防火墻·································1 實(shí)驗(yàn)二 配置Windows 2003防火墻·························5 實(shí)驗(yàn)三 ISA服務(wù)器管理和配置·······························8 實(shí)驗(yàn)四 銳捷防火墻安裝····································10 實(shí)驗(yàn)五 通過CONSOLE口命令防火墻配置管理··················12 實(shí)驗(yàn)六WEB 界面進(jìn)行銳捷防火墻配置管理····················14 實(shí)驗(yàn)七 架設(shè)如下拓樸結(jié)構(gòu)··································19

實(shí)驗(yàn)一 了解各類防火墻

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

1、了解防火墻一些概念與常識(shí)

2、熟悉個(gè)人防火墻

3、學(xué)會(huì)使用幾種常見的防火墻的使用

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

1、在Internet網(wǎng)上分別查找有關(guān)各類防火墻。

2、了解各類防火墻

三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或操作步驟

1.ZoneAlarm（ZA）

這是Zone Labs公司推出的一款防火墻和安全防護(hù)軟件套裝，除了防火墻外，它包括有一些個(gè)人隱私保護(hù)工具以及彈出廣告屏蔽工具。與以前的版本相比，新產(chǎn)品現(xiàn)在能夠支持專家級的規(guī)則制定，它能夠讓高級用戶全面控制網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限，同時(shí)還具有一個(gè)發(fā)送郵件監(jiān)視器，它將會(huì)監(jiān)視每一個(gè)有可能是由于病毒導(dǎo)致的可疑行為，另外，它還將會(huì)對網(wǎng)絡(luò)入侵者的行動(dòng)進(jìn)行匯報(bào)。除此之外，ZoneAlarm Pro 4.5還保留了前幾個(gè)版本易于使用的特點(diǎn)，即使是剛剛出道的新手也能夠很容易得就掌握它的使用。說明：

(1)安裝程序會(huì)自動(dòng)查找已安裝的 ZoneAlarm Pro 路徑。

(2)如果已經(jīng)安裝過該語言包，再次安裝前請先退出 ZA。否則安裝后需要重新啟動(dòng)。

(3)若尚未安裝 ZA，在安裝完 ZA 后進(jìn)行設(shè)置前安裝該語言包即可，這樣以后的設(shè)置將為中文界面。

(4)ZA 是根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的語言設(shè)置來選擇相應(yīng)語言包的，如果系統(tǒng)語言設(shè)置為英文，則不會(huì)調(diào)用中文語言包。

(5)語言包不改動(dòng)原版任何文件，也適用于和 4.5.594.000 相近的版本。如果需要，在卸載后可還原到英文版。

(6)有極少量英文資源在語言包里沒有，故無法漢化。如檢查升級時(shí)的提示窗口、警報(bào)信息中的“Port”。

下載地址： http://004km.cn/index.asp?rskey=B1B8JXCS

實(shí)驗(yàn)二 配置Windows 2003防火墻

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

1、了解防火墻一些概念與常識(shí)

2、學(xué)會(huì)配置Windows 2003防火墻

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

1、配置Windows 2003防火墻。

2、了解防火墻

三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或操作步驟

Windows 2003提供的防火墻稱為Internet連接防火墻，通過允許安全的網(wǎng)絡(luò)通信通過防火墻進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)拒絕不安全的通信進(jìn)入，使網(wǎng)絡(luò)免受外來威脅。Internet連接防火墻只包含在 Windows Server 2003 Standard Edition和32位版本的 Windows Server 2003 Enterprise Edition 中。

在Windows 2003服務(wù)器上，對直接連接到 Internet 的計(jì)算機(jī)啟用防火墻功能，支持網(wǎng)絡(luò)適配器、DSL 適配器或者撥號(hào)調(diào)制解調(diào)器連接到Internet。1．啟動(dòng)/停止防火墻

（1）打開“網(wǎng)絡(luò)連接”，右擊要保護(hù)的連接，單擊“屬性”，出現(xiàn)“本地連接屬性”對話框。

（2）單擊“高級”選項(xiàng)卡，出現(xiàn)如圖1啟動(dòng)/停止防火墻界面。如果要啟用 Internet 連接防火墻，請選中“通過限制或阻止來自 Internet 的對此計(jì)算機(jī)的訪問來保護(hù)我的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)”復(fù)選框；如果要禁用Internet 連接防火墻，請清除以上選擇。

2．防火墻服務(wù)設(shè)置

Windows 2003 Internet連接防火墻能夠管理服務(wù)端口，例如HTTP的80端口、FTP的21端口等，只要系統(tǒng)提供了這些服務(wù)，Internet連接防火墻就可以監(jiān)視并管理這些端口。

（1）標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的設(shè)置

我們以Windows 2003服務(wù)器提供的標(biāo)準(zhǔn)Web服務(wù)為例（默認(rèn)端口80），操作步驟如下：在圖1所示界面中單擊[設(shè)置]按鈕，出現(xiàn)如圖2所示“服務(wù)設(shè)置”對話框；在“服務(wù)設(shè)置”對話框中，選中“Web服務(wù)器（HTTP）”復(fù)選項(xiàng)，單擊[確定]按鈕。設(shè)置好后，網(wǎng)絡(luò)用戶將無法訪問除Web服務(wù)外本服務(wù)器所提供的的其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

圖1

圖2

注：您可以根據(jù)Windows 2003服務(wù)器所提供的服務(wù)進(jìn)行選擇，可以多選。常用標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)置在系統(tǒng)中，你只需選中相應(yīng)選項(xiàng)就可以了。如果服務(wù)器還提供非標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，那就需要管理員手動(dòng)添加了。

（2）非標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的設(shè)置

我們以通過8000端口開放一非標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)為例。在圖2“服務(wù)設(shè)置”對話框中，單擊[添加]按鈕，出現(xiàn)“服務(wù)添加”對話框，在此對話框中，填入服務(wù)描述、IP地址、服務(wù)所使用的端口號(hào)，并選擇所使用的協(xié)議（Web服務(wù)使用TCP協(xié)議，DNS查詢使用UDP協(xié)議），最后單擊[確定]。設(shè)置完成后，網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過8000端口訪問相應(yīng)的服務(wù)，而對沒有經(jīng)過授權(quán)的TCP、UDP端口的訪問均被隔離。

3．防火墻安全日志設(shè)置

在圖2“服務(wù)設(shè)置”對話框中，選擇“安全日志”選項(xiàng)卡，出現(xiàn)“安全日志設(shè)置”對話框，選擇要記錄的項(xiàng)目，防火墻將記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。日志文件默認(rèn)路徑為C:WindowsPfirewall.log，用記事本可以打開。所生成的安全日志使用的格式為W3C擴(kuò)展日志文件格式，可以用常用的日志分析工具進(jìn)行查看分析。

Internet 連接防火墻小結(jié): Internet 連接防火墻可以有效地?cái)r截對Windows 2003服務(wù)器的非法入侵，防止非法遠(yuǎn)程主機(jī)對服務(wù)器的掃描，從而提高Windows 2003服務(wù)器的安全性。同時(shí)，它也可以有效攔截利用操作系統(tǒng)漏洞進(jìn)行端口攻擊的病毒，如沖擊波等蠕蟲病毒。如果在用Windows 2003構(gòu)造的虛擬路由器上啟用此防火墻功能，能夠?qū)φ麄€(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)起到很好的保護(hù)作用。

實(shí)驗(yàn)三 ISA服務(wù)器管理和配置

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

(1)了解ISA一些概念與常識(shí)(2)熟悉ISA使用環(huán)境(3)學(xué)會(huì)管理和配置ISA服務(wù)器

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

ISA服務(wù)器中的可擴(kuò)展的企業(yè)防火墻配置。

三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或操作步驟

概要: 本文介紹如何安裝 Internet Security and Acceleration(ISA)Server 并將其配置為防火墻。要將 ISA Server 架構(gòu)安裝到 Active Directory，您必須是本地計(jì)算機(jī)上的管理員。此外，您還必須同時(shí)是 Enterprise Admins 和 Schema Admins 兩個(gè)組的成員。您必須為整個(gè)企業(yè)或組織將 ISA Server 架構(gòu)一次性地安裝到 Active Directory。（注意：企業(yè)初始化進(jìn)程會(huì)將 ISA Server 架構(gòu)信息復(fù)制到 Active Directory。由于 Active Directory 不支持架構(gòu)對象的刪除，因此企業(yè)初始化進(jìn)程是不可逆的。）

1、要將 ISA Server 安裝為防火墻，請按照下列步驟操作：

(1)單擊開始，單擊運(yùn)行，在打開文本框中鍵入 cmd，然后單擊確定。

(2)在命令提示符處，鍵入 PathISAi386Msisaent.exe（其中 Path 是指向 ISA Server 安裝文件的路徑）。請注意，該路徑可能是 ISA Server 光盤的根文件夾，也可能是網(wǎng)絡(luò)上包含 ISA Server 文件的共享文件夾。

(3)單擊 Microsoft ISA Server 安裝對話框中的繼續(xù)。

(4)閱讀最終用戶許可協(xié)議(EULA)，然后單擊我同意。

(5)根據(jù)需要，選擇其中一個(gè)安裝選項(xiàng)。

(6)單擊“防火墻模式”，然后單擊繼續(xù)。

(7)在系統(tǒng)提示您允許安裝程序停止 Internet 信息服務(wù)(IIS)時(shí)，單擊確定。

(8)要自動(dòng)構(gòu)建 Internet 協(xié)議(IP)地址，請單擊建立表，單擊與您的服務(wù)器相連的網(wǎng)卡，然后單擊確定。

(9)單擊確定啟動(dòng)配置向?qū)А?/p>

2、如何配置防火墻保護(hù)，請按照下列步驟操作：

(1)單擊開始，指向程序，指向 Microsoft ISA Server，然后單擊 ISA 管理。

(2)在控制臺(tái)樹中，單擊以展開 server_name訪問策略（其中 server_name 是服務(wù)器的名稱），右鍵單擊 IP 數(shù)據(jù)包篩選器，指向新建，然后單擊篩選器。

(3)在“IP 數(shù)據(jù)包篩選器名稱”框中，鍵入要篩選的數(shù)據(jù)包的名稱，然后單擊下一步。

(4)單擊允許或阻止以允許或阻止該數(shù)據(jù)包，然后單擊下一步。

(5)接受預(yù)定義選項(xiàng)，然后單擊下一步。

(6)單擊選項(xiàng)為應(yīng)用數(shù)據(jù)包篩選器選擇您所希望的方式，然后單擊下一步。

(7)單擊遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，然后單擊下一步。

(8)單擊完成。

實(shí)驗(yàn)四 銳捷防火墻安裝

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

(1)了解銳捷防火墻一些概念與常識(shí)(2)熟悉銳捷防火墻使用環(huán)境注意事項(xiàng)(3)銳捷防火墻安裝注意事項(xiàng)

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

銳捷防火墻安裝。

三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或操作步驟

1．安全使用注意事項(xiàng)

本章列出各條安全使用注意事項(xiàng)，請仔細(xì)閱讀并在使用RG-WALL 60 防火墻過程中嚴(yán)格執(zhí)行。這將

有助于您更安全地使用和維護(hù)您的防火墻。

（1）您使用的RG-WALL 60 防火墻采用220V 交流電源，請確認(rèn)工作電壓并且務(wù)必使用三芯帶接地

電源插頭和插座。良好地接地是您的防火墻正常工作的重要保證。（2）為使防火墻正常工作，請不要將其放置于高溫或者潮濕的地方。

（3）請不要將防火墻放在不穩(wěn)定的桌面上，萬一跌落，會(huì)對防火墻造成嚴(yán)重?fù)p害。

（4）請保持室內(nèi)通風(fēng)良好并保持防火墻通氣孔暢通。

（5）為減少受電擊的危險(xiǎn)，在防火墻工作時(shí)不要打開外殼，即使在不帶電的情況下，也不隨意打

（6）清潔防火墻前，請先將防火墻電源插頭拔出。不要用濕潤的布料擦拭防火墻，不能用液體清洗防火墻。2．檢查安裝場所

RG-WALL 60防火墻必須在室內(nèi)使用，無論您將防火墻安裝在機(jī)柜內(nèi)還是直接放在工作臺(tái)上，都需要保證以下條件：

（1）確認(rèn)防火墻的入風(fēng)口及通風(fēng)口處留有空間，以利于防火墻機(jī)箱的散熱。（2）確認(rèn)機(jī)柜和工作臺(tái)自身有良好的通風(fēng)散熱系統(tǒng)。

（3）確認(rèn)機(jī)柜和工作臺(tái)足夠牢固，能夠支撐防火墻及其安裝附件的重量。（4）確認(rèn)機(jī)柜和工作臺(tái)的良好接地。

為保證防火墻正常工作和延長使用壽命，安裝場所還應(yīng)該滿足下列要求。2.1 溫度／濕度要求

為保證RG-WALL 60防火墻正常工作和使用壽命，機(jī)房內(nèi)需維持一定的溫度和濕度。若機(jī)房內(nèi)長期濕度過高，易造成絕緣材料絕緣不良甚至漏電，有時(shí)也易發(fā)生材料機(jī)械性能變化、金屬部件銹蝕等現(xiàn)象；若相對濕度過低，絕緣墊片會(huì)干縮而引起緊固螺絲松動(dòng)，同時(shí)在干燥的氣候環(huán)境下，易產(chǎn)生靜電，危害防火墻的電路。溫度過高則危害更大，長期高溫將加速絕緣材料的老化過程，使防火墻的可靠性大大降低，嚴(yán)重影響其壽命。2.2 潔凈度要求

灰塵對防火墻的運(yùn)行安全是一大危害。室內(nèi)灰塵落在機(jī)體上，可以造成靜電吸附，使金屬接插件或金屬接點(diǎn)接觸不良。尤其是在室內(nèi)相對濕度偏低的情況下，更易造成靜電吸附，不但會(huì)影響設(shè)備壽命，而且容易造成通信故障。除灰塵外，機(jī)房內(nèi)應(yīng)防止有害氣體（如SO2、H2S、NH3、Cl2 等）的侵入。這些有害氣體會(huì)加速金屬的腐蝕和某些部件的老化過程。同時(shí)防火墻機(jī)房對空氣中所含的鹽、酸、硫化物也有嚴(yán)格的要求。2.3 抗干擾要求

防火墻在使用中可能受到來自系統(tǒng)外部的干擾，這些干擾通過電容/電感耦合，電磁波輻射，公共阻抗（包括接地系統(tǒng)）耦合和導(dǎo)線（電源線、信號(hào)線和輸出線等）的傳導(dǎo)方式對設(shè)備產(chǎn)生影響。為此應(yīng)注意以下條件：

（1）交流供電系統(tǒng)為TN系統(tǒng)，交流電源插座應(yīng)采用有保護(hù)地線（PE）的單相三線電源插座，使設(shè)備上濾波電路能有效的濾除電網(wǎng)干擾。

（2）防火墻工作地點(diǎn)遠(yuǎn)離強(qiáng)功率無線電發(fā)射臺(tái)、雷達(dá)發(fā)射臺(tái)、高頻大電流設(shè)備。（3）電纜要求在室內(nèi)走線，禁止戶外走線，以防止因雷電產(chǎn)生的過電壓、過電流將設(shè)備信號(hào)口損壞。3．安裝

RG-WALL 60 防火墻可以放置在桌面上，也可以放在標(biāo)準(zhǔn)的19 英寸機(jī)架上。安放在桌面上不需要特別的操作，安放在機(jī)架上時(shí)需要自備螺絲刀，螺釘在包裝箱中。4．加電啟動(dòng)

防火墻啟動(dòng)步驟如下：

（1）請將防火墻安裝在機(jī)架上或放在一個(gè)水平面上。（2）確認(rèn)防火墻電源是關(guān)閉的。（3）連接電源線。

（4）防火墻可以通過網(wǎng)口用網(wǎng)線連接管理主機(jī)，也可通過串口線連接管理主機(jī)進(jìn)而用超級終端管理防火墻。

（5）接通電源，按下防火墻上的電源開關(guān)，置于ON 狀態(tài)，防火墻加電啟動(dòng)。（6）橙黃色的狀態(tài)燈(Status)開始閃爍，表示啟動(dòng)成功。防火墻啟動(dòng)成功以后，請通過CONSOLE 口命令行或者WEB 瀏覽器方式管理防火墻，具體方法請參考以下相關(guān)章節(jié)。如果防火墻未正常啟動(dòng)，請按以上步驟進(jìn)行檢查，如仍無法解決問題，請您聯(lián)系供應(yīng)商相關(guān)技術(shù)支持人員。

實(shí)驗(yàn)五 通過CONSOLE口命令防火墻配置管理

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

(1)了解銳捷防火墻CONSOLE口命令(2)熟悉銳捷防火墻使用環(huán)境注意事項(xiàng)(3)CONSOLE口命令進(jìn)行銳捷防火墻配置管理

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

命令配置管理銳捷防火墻。

三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或操作步驟

1．選用管理主機(jī) 要求該主機(jī)具備：

（1）空閑的RS232 串口5（2）有超級終端軟件。比如Windows 系統(tǒng)中的“超級終端”連接程序。2．連接防火墻

利用隨機(jī)附帶的串口線連接管理主機(jī)的串口和防火墻串口CONSOLE，啟動(dòng)超級終端工具，以Windows 自帶“超級終端”為例：點(diǎn)擊“開始--> 所有程序--> 附件--> 通訊--> 超級終端”，選擇用于連接的串口設(shè)備，定制通訊參數(shù)：（1）每秒位數(shù)：9600；（2）數(shù)據(jù)位：8；（3）奇偶校驗(yàn)：無；（4）停止位：1；

（5）數(shù)據(jù)流控制：無；

提示：對于Windows 自帶“超級終端”，選擇“還原默認(rèn)值”即可。3．登錄CLI 界面

連接成功以后，提示輸入管理員賬號(hào)和口令時(shí)，輸入出廠默認(rèn)賬號(hào)“admin”和口令“firewall”即可

進(jìn)入登錄界面，注意所有的字母都是小寫的

實(shí)驗(yàn)六WEB 界面進(jìn)行銳捷防火墻配置管理

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

(1)熟悉銳捷防火墻使用環(huán)境注意事項(xiàng)(2)WEB 界面進(jìn)行銳捷防火墻配置管理

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

WEB 界面配置管理銳捷防火墻。

三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或操作步驟

1．選用管理主機(jī)

要求具有以太網(wǎng)卡、USB 接口和光驅(qū)，操作系統(tǒng)可以為Window98/2000/XP 中的任意一種，管理主機(jī)IE 建議為5.0 以上版本、文字大小為中等，屏幕顯示建議設(shè)置為1024×768。2．安裝認(rèn)證驅(qū)動(dòng)程序

在第一次使用電子鑰匙前，需要先按照電子鑰匙的認(rèn)證驅(qū)動(dòng)程序。插入隨機(jī)附帶的驅(qū)動(dòng)光盤，進(jìn)入光盤Ikey Driver目錄，雙擊運(yùn)行INSTDRV 程序，選擇“開始安裝”，隨后出現(xiàn)安裝成功的提示，選擇“退出”。切記：安裝驅(qū)動(dòng)前不要插入usb 電子鑰匙。3．安裝USB 電子鑰匙

在管理主機(jī)上插入usb 電子鑰匙，系統(tǒng)提示找到新硬件，稍后提示完全消失，說明電子鑰匙已經(jīng)可以使用了。如果您在安裝驅(qū)動(dòng)前插了一次電子鑰匙，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)彈出“歡迎使用找到新硬件向?qū)А睂υ捒?。直接選擇“下一步”并耐心等待，約半分鐘后系統(tǒng)將提示驅(qū)動(dòng)程序沒有經(jīng)過windows 兼容性測試，選擇“仍然繼續(xù)”即可，如長時(shí)間（如約3 分鐘）無反映，請拔下usb 電子鑰匙，重啟系統(tǒng)后再試一次，如仍無法解決，請您聯(lián)系技術(shù)支持人員。4．連接管理主機(jī)與防火墻

利用隨機(jī)附帶的網(wǎng)線直接連接管理主機(jī)網(wǎng)口和防火墻WAN 網(wǎng)口（初始配置，只能將管理主機(jī)連接在防火墻的WAN 網(wǎng)口上），把管理主機(jī)IP 設(shè)置為192.168.10.200，掩碼為255.255.255.0。在管理主機(jī)運(yùn)行ping 192.168.10.100 驗(yàn)證是否真正連通，如不能連通，請檢查管理主機(jī)的IP（192.168.10.200）是否設(shè)置在與防火墻相連的網(wǎng)絡(luò)接口上。強(qiáng)烈建議該網(wǎng)口不要綁定其他IP，并且使用交叉線直接連接防火墻。5．認(rèn)證管理員身份

第一、插入電子鑰匙。

第二、運(yùn)行Admin Auth目錄中的ikeyc 程序，提示輸入用戶pin，輸入12345678 即可。此時(shí)電子鑰匙中存儲(chǔ)的默認(rèn)防火墻IP 地址為192.168.10.100，認(rèn)證端口為9999。如果認(rèn)證成功，將彈出對話框提示“通過認(rèn)證”。說明管理員已經(jīng)通過了身份認(rèn)證，可以對防火墻進(jìn)行配置管理了。如果出現(xiàn)其他錯(cuò)誤，請檢查網(wǎng)絡(luò)連接、pin 碼是否輸入錯(cuò)誤等。6．登錄防火墻WEB 界面

運(yùn)行IE 瀏覽器，在地址欄輸入https://192.168.10.100:6667，等待約20 秒鐘會(huì)彈出一個(gè)對話框提示接受證書，選擇確認(rèn)即可。系統(tǒng)提示輸入管理員帳號(hào)和口 令。缺省情況下，管理員帳號(hào)是admin，密碼是：firewall。7．WEB 界面配置向?qū)?/p>

配置向?qū)H適用于管理員第一次配置防火墻或者測試防火墻的基本通信功能，此向?qū)婕白罨镜呐渲?，安全性很低，因此管理員應(yīng)在此基礎(chǔ)上對防火墻細(xì)化配置，才能保證防火墻擁有正常有效的網(wǎng)絡(luò)安全功能。首次使用WEB 界面進(jìn)行配置，需將管理主機(jī)的IP 地址設(shè)為192.168.10.200，在IE 地址欄中輸入：https://192.168.10.100:6667。登錄防火墻以后，點(diǎn)擊，開始防火墻的配置。（1）修改超級管理員admin 的密碼，超級管理員的密碼默認(rèn)是：firewall。（2）選擇防火墻lan 和wan 接口的工作模式，防火墻的接口默認(rèn)都是工作在路由模式

（3）配置防火墻的IP 地址，建議至少設(shè)置一個(gè)接口上的IP 能用于管理，否則，完成初始配置后無法用WEB 界面管理防火墻。（說明：若lan、wan 都是混合模式，則lan 的地址必須配置，wan 的地址可以不配）

（4）配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，如果希望防火墻能上互聯(lián)網(wǎng)，則必須配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，否則，可以直接跳過本界

面，配置下一個(gè)界面。（若防火墻的兩個(gè)網(wǎng)口都是混合模式，可以不配默認(rèn)網(wǎng)關(guān)）（5）配置管理主機(jī)，管理主機(jī)必須與防火墻IP 在同一網(wǎng)段。如果想通過防火墻ip：192.168.0.1 來管理防火墻，則可以設(shè)置管理主機(jī)IP：192.168.0.100。

（6）添加一條允許的安全規(guī)則，如果在界面上不填寫源地址和目的地址，則會(huì)允許所有的訪問，建議在網(wǎng)絡(luò)調(diào)試通暢后，刪除該規(guī)則。

（7）設(shè)置管理方式，如果希望用ssh 遠(yuǎn)程登錄來管理防火墻，需要選中“遠(yuǎn)程SSH 管理”，否則，可以跳過本界面。

（8）如果不需要更改界面上顯示的配置信息，單擊“完成”。以上配置將立即生效。防火墻的初始配置。并根據(jù)提示重新登錄防火墻。如果需要保存該配置，請點(diǎn)擊WEB 界面上的“保存配置”。

實(shí)驗(yàn)七 架設(shè)如下拓樸結(jié)構(gòu)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

(1)熟悉使用銳捷防火墻架設(shè)網(wǎng)絡(luò)(2)進(jìn)行銳捷防火墻配置管理

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)

使用銳捷防火墻架設(shè)網(wǎng)絡(luò)。

三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)或操作步驟

架設(shè)如下拓樸結(jié)構(gòu)

配置要求如下:(1)子網(wǎng)Ａ的安全級別高，僅能在工作時(shí)間訪問Internet 和DMZ 區(qū)的服務(wù)器，IP 地址為：192.168.1.0。

(2)子網(wǎng)Ｂ可以在任何時(shí)候訪問Internet，但是僅能工作時(shí)間使用內(nèi)部服務(wù)器的FTP功能，IP 地址為192.168.2.0, 子網(wǎng)Ｂ用戶能夠使用Internet 的HTTP 服務(wù)。

(3)DMZ 區(qū)服務(wù)器的IP 地址為192.168.3.0，路由器內(nèi)部地址為92.168.4.254，外部地址為202.106.44.233。子網(wǎng)Ａ用戶能夠使用Internet 的HTTP 和FTP服務(wù)。

管理證書安裝

1.進(jìn)入認(rèn)證

2.導(dǎo)入文件

3.輸入認(rèn)證密碼

4.證書存儲(chǔ)

5.完成證書安裝

登陸防火墻

1.配置本機(jī)ip為192.168.10.200

2.將默認(rèn)管理主機(jī)的網(wǎng)口用交叉連接的以太網(wǎng)線（兩端線序不同）與防火墻的WAN 口連接，管理主機(jī)的IE 版本必須是5.5 及以上版本，如果是電子鑰匙認(rèn)證，在瀏覽器中輸入https://192.168.10.100:6666，如果是證書認(rèn)證，則輸入https://192.168.10.100:6666，登錄后彈出下面的登錄界面：

3.輸入用戶：admin、密碼: firewall

4.成功登陸防火墻

配置防火墻

初始化防火墻：

有串口線級聯(lián)防火墻，使用命令syscfg reset 添加管理主機(jī)

添加lan ip地址

添加wan1 ip地址

添加dmz ip地址

網(wǎng)絡(luò)配置-接口ip配置

添加規(guī)則

測試防火墻

用lan 管理主機(jī)

Ping 防火墻lan斷口

Ping 防火墻外網(wǎng)網(wǎng)口222.17.244.125

第五篇：《生物制藥技術(shù)》實(shí)驗(yàn)

《生物制藥技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

實(shí)驗(yàn)一 金霉素鏈霉菌培養(yǎng)基的制備（驗(yàn)證型）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、學(xué)會(huì)培養(yǎng)基的配制

2、掌握滅菌方法。實(shí)驗(yàn)原理：

金霉素鏈霉菌（Streptomyces aureofaciens）亦稱“金色鏈霉菌”，放線菌門(Actinobacteria)，放線菌綱(Actinobacteria)，放線菌目(Actinomycetales)，鏈霉菌科(Streptomycetaceae)，鏈霉菌屬(Streptomyces)。在固體培養(yǎng)基上產(chǎn)生金色色素，故名。其菌落為草帽型, 菌落直徑一般為3～5毫米, 表面較平坦, 中間有隆起。菌落開始為白色，長孢子后變青色。在顯微鏡下可以看到短桿狀的菌絲?？咕毓I(yè)上用以生產(chǎn)金霉素。

放線菌是一類介于細(xì)菌與真菌之間的單細(xì)胞微生物。放線菌在土壤中分布最多，大多數(shù)生活在含水量較低、有機(jī)質(zhì)豐富和微堿性的土壤中。多數(shù)情況下，泥土中散發(fā)出的“泥腥味”就是由放線菌中鏈霉菌產(chǎn)生的土腥素造成的。放線菌大都好氧，屬于化能異養(yǎng)，菌絲纖細(xì)，分枝，常從一個(gè)中心向周圍輻射生長。因其生長具輻射狀，故名放線菌。放線菌能像真菌那樣形成分枝菌絲，并在菌絲末端產(chǎn)生外生的分生孢子，有些種類甚至形成孢子囊，因而曾被誤認(rèn)是真菌。但其菌落較小而致密，不易挑取。不少菌種在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和工業(yè)上廣泛應(yīng)用，可產(chǎn)生抗菌素，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)和分離出的由放線菌產(chǎn)生的抗生素多達(dá)4 000多種，其中，有50多種抗生素已經(jīng)廣泛地得到應(yīng)用，如鏈霉素、紅霉素、土霉素、四環(huán)素、金霉素、卡那霉素、氯霉素等用于臨床治療人的多種疾?。挥行┛缮a(chǎn)蛋白酶、葡萄糖異構(gòu)酶；有的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如滅瘟素、井岡霉素、慶豐霉素等。

四環(huán)素類抗生素是由鏈霉菌生產(chǎn)或經(jīng)半合成制取的一類廣譜抗生素。抗菌譜極廣，包括革蘭氏陽性和陰性菌、立克次體、衣原體、支原體和螺旋體。品種主要包括金霉素、四環(huán)素和土霉素。器材：

1ml移液槍；鋁鍋；電爐 試劑：

NaBr母液（100 g／L）KCl母液（100 g／L）

M-促進(jìn)劑母液（2.5 g／L）實(shí)驗(yàn)步驟： 1．種子培養(yǎng)基

種子培養(yǎng)基(g／L)：可溶性淀粉40，黃豆餅粉20，酵母粉5，蛋白胨5，CaCO3 4，(NH4)2SO4 3，MgSO4·7H2O 0.25，KH2PO4 0.25。

先稱取黃豆餅粉20g，單獨(dú)煮沸10分鐘，加入少量涼水降溫，4層紗布壓榨取汁，與其它稱好的各成分混合，定容至1L。

每50ml分裝到250ml三角瓶中，每組2瓶。2．定向發(fā)酵培養(yǎng)基

發(fā)酵培養(yǎng)基(g／L)：可溶性淀粉100，黃豆餅粉40，蛋白胨15，CaCO3 5，酵母粉2.5，(NH4)2SO4 3，MgSO4·7H2O 0.25，α—淀粉酶0.1。

配制方法同種子培養(yǎng)基，配好后分裝到500ml三角瓶中，每瓶100ml，分別加入如下成分，比較它們對四環(huán)素產(chǎn)量的影響：

(1)對照(不加其他成分)；

(2)加入NaBr母液至終濃度為2g／L；(3)加入KCl母液至終濃度為2g／L；

(4)加入NaBr母液至終濃度為2g／L及M-促進(jìn)劑母液至終濃度為0.025g／L。每兩組配一套。3．滅菌

將封好口的培養(yǎng)基121℃滅菌30min。同時(shí)滅1ml 剪口移液槍頭、1.5mL離心管。（總過程：稱量——溶化——定容——分裝——封口——滅菌）注意事項(xiàng)：

1．黃豆餅粉煮沸取汁。

2．培養(yǎng)基封口最好用8層紗布或棉花塞，最好不用橡膠塞，以增加透氣性。3．滅菌時(shí)鍋內(nèi)要補(bǔ)足水分。由于滅菌鍋較大，升溫排氣一定要充分（10min）。補(bǔ)充閱讀：

工業(yè)發(fā)酵中利用生產(chǎn)菌發(fā)酵得出最終產(chǎn)物是一個(gè)逐級放大的過程，各個(gè)不同的階段對于營養(yǎng)成分的要求也各有特點(diǎn)，根據(jù)發(fā)酵不同階段的要求，培養(yǎng)基可分為孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基三種。

孢子培養(yǎng)基孢子培養(yǎng)基是供菌種繁殖孢子的一種常用固體培養(yǎng)基，對這種培養(yǎng)基的要求是能使菌體迅速生長，產(chǎn)生較多優(yōu)質(zhì)的孢子，并要求這種培養(yǎng)基不易引起菌種發(fā)生變異。所以對孢子培養(yǎng)基的基本配制要求是：第一，營養(yǎng)不要太豐富（特別是有機(jī)氮源），否則不易產(chǎn)孢子。如灰色鏈霉在葡萄糖－硝酸鹽－其它鹽類的培養(yǎng)基上都能很好地生長和產(chǎn)孢子，但若加入0.5%酵母膏或酪蛋白后，就只長菌絲而不長孢子。第二，所用無機(jī)鹽的濃度要適量，不然也會(huì)影響孢子量和孢子顏色。第三，要注意孢子培養(yǎng)基的pH和濕度。生產(chǎn)上常用的孢子培養(yǎng)基有：麩皮培養(yǎng)基、小米培養(yǎng)基、大米培養(yǎng)基、玉米碎屑培養(yǎng)基和用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食鹽等配制成的瓊脂斜面培養(yǎng)基。大米和小米常用作霉菌孢子培養(yǎng)基，因?yàn)樗鼈兒可?，疏松、表面積大，所以是較好孢子培養(yǎng)基。

種子培養(yǎng)基種子培養(yǎng)基是供孢子發(fā)芽、生長和大量繁殖菌絲體，并使菌體長得粗壯，成為活力強(qiáng)的“種子”。所以種子培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分要求比較豐富和完全，氮源和維生素的含量也要高些，但總濃度以略稀薄為好，這樣可達(dá)到較高的溶解氧，供大量菌體生長繁殖。種子培養(yǎng)基的成分要考慮在微生物代謝過程中能維持穩(wěn)定的pH，其組成還要根據(jù)不同菌種的生理特征而定。一般種子培養(yǎng)基都用營養(yǎng)豐富而完全的天然有機(jī)氮源，因?yàn)橛行┌被崮艽碳ゆ咦影l(fā)芽。但無機(jī)氮源容易利用，有利于菌體迅速生長，所以在種子培養(yǎng)基中常包括有機(jī)及無機(jī)氮源。最后一級的種子培養(yǎng)基的成分最好能較接近發(fā)酵培養(yǎng)基，這樣可使種子進(jìn)入發(fā)酵培養(yǎng)基后能迅速適應(yīng)，快速生長。

發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基是供菌種生長、繁殖和合成產(chǎn)物之用。它既要使種子接種后能迅速生長，達(dá)到一定的菌絲濃度，又要使長好的菌體能迅速合成需產(chǎn)物。因此，發(fā)酵培養(yǎng)基的組成除有菌體生長所必需的元素和化合物外，還要有產(chǎn)物所需的特定元素、前體和促進(jìn)劑等。但若因生長和生物合成產(chǎn)物需要的總的碳源、氮源、磷源等的濃度太高，或生長和合成兩階段各需的最佳條件要求不同時(shí)，則可考慮培養(yǎng)基用分批補(bǔ)料來加以滿足。

實(shí)驗(yàn)二 金霉素鏈霉菌的定向發(fā)酵（驗(yàn)證型）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、學(xué)習(xí)和掌握無菌操作技術(shù)。

2、掌握定向發(fā)酵四環(huán)素的原理。實(shí)驗(yàn)原理：

定向發(fā)酵是指通過改變培養(yǎng)基組分(加入某些物質(zhì))改變微生物代謝途徑，使發(fā)酵按主觀要求產(chǎn)生較多的產(chǎn)物。

金霉素、四環(huán)素和土霉素，它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)極為相似：

R1 R2 Cl H H OH H H

金霉菌原是產(chǎn)生金霉素（Chlortetracycline）的菌種，但因金霉素比四環(huán)素只多一個(gè)氯離子，所以只要在發(fā)酵液中加入某些物質(zhì)，阻止氯離子進(jìn)入四環(huán)素分子，從而使菌種產(chǎn)生較多的四環(huán)素。另外，金色鏈霉菌在30℃以下時(shí)，合成金霉素的能力較強(qiáng)；當(dāng)溫度超過35℃時(shí)則只合成四環(huán)素。

本實(shí)驗(yàn)中，利用溴離子在生物合成過程中對氯離子有競爭性抑制劑作用的原理，以及加入2-硫醇基苯并噻唑(即M—促進(jìn)劑，分子式：C7H5NS2，通常作為橡膠硫化促進(jìn)劑)抑制氯化酶的作用，從而增加四環(huán)素的產(chǎn)量。材料和試劑：

金霉素鏈霉菌：購于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心（菌種保藏號(hào)：CGMCC4.1043；訂單號(hào)20111133 550元）。實(shí)驗(yàn)步驟：

前期準(zhǔn)備工作：配制斜面培養(yǎng)基（可選，1號(hào)培養(yǎng)基由菌種保藏中心提供）

1、麩皮36.0 g，K2HPO4 0.2 g，MgSO4·7H2O 0.1 g，（NH4）2HPO4 3 g，瓊脂 15～20 g，定容至1L，pH 7。

2、可溶性淀粉20g，KN O3 1g，K2HPO4 0.5g，MgSO4·7H2O 0.5g，NaCl

0.5g，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.01g，定容至1L，pH 7.2~7.5。

1、制備斜面孢子：將保藏的菌種的比例接種于液體培養(yǎng)基中（不加瓊脂的斜面培養(yǎng)基），28℃下200 r/min振蕩培養(yǎng)，將活化1d后的金霉素鏈霉菌種接入斜面培養(yǎng)基，28℃培養(yǎng)5～7天，金霉素 土霉素 四環(huán)素

待孢子長成灰色，于4℃冰箱中保藏。

2、種子培養(yǎng)：在斜面上用接種鏟挑取1cm2左右生長良好的菌體接入裝有50ml四環(huán)素種子培養(yǎng)基的250ml錐形瓶中，230 r/min、28℃下振蕩培養(yǎng)20～24h。

3、發(fā)酵培養(yǎng)：以剪口移液槍頭取10 ml種子液接入裝有100ml發(fā)酵培養(yǎng)液的500ml錐形瓶中（注意：同一處理組用同一瓶種子液接種），230 r/min、28℃下振蕩培養(yǎng)5 d。用于后面的測定效價(jià)和薄層層析實(shí)驗(yàn)。

四環(huán)素的提取和精制（選作）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握沉淀法精制四環(huán)素的原理、方法和基本操作技術(shù)。2 ．熟悉pH 的控制與產(chǎn)量、質(zhì)最的關(guān)系。

二、實(shí)驗(yàn)原理

四環(huán)素為兩性化合物，其等電點(diǎn)為5.4。當(dāng)溶液pH 等于等電點(diǎn)時(shí)，四環(huán)素呈游離堿形式，從水溶液中沉淀出來。利用四環(huán)素的這一性質(zhì)，可將四環(huán)素從發(fā)酵液中提取出來。

在連續(xù)結(jié)晶過程中，pH 的高低對產(chǎn)量、質(zhì)量都有一定的影響。四環(huán)素的等電點(diǎn)為5.4 , 在pH 4.5~7.5 之間，游離堿在水中的溶解度乎不變。若pH 控制在接近等電點(diǎn)時(shí)，沉淀結(jié)品雖然比較完全，收率也高，但此時(shí)會(huì)有大量雜質(zhì)同時(shí)析出，影響產(chǎn)品的色澤和質(zhì)量；若pH控制得較低一些，對提高產(chǎn)品質(zhì)量雖有好處，但沉淀結(jié)晶不夠完全，收率會(huì)低些，影響產(chǎn)量。因此，在選擇沉淀結(jié)晶pH 時(shí)，就必須同時(shí)考慮到產(chǎn)量、質(zhì)量的效果。在正常情況下，工藝上控制pH4.8左右。若沉淀結(jié)晶質(zhì)量較差，pH可控制得稍低些，有利于結(jié)晶質(zhì)量的改善，但不能低于4.5，否則收率低，影響產(chǎn)量。

四環(huán)素的提取和精制分酸化、純化、過濾、結(jié)晶和淋洗五個(gè)步驟。

(1)酸化加入草酸，使積聚在菌絲體內(nèi)的四環(huán)素盡可能多地成為可溶性鹽，而轉(zhuǎn)入液相。四環(huán)素在酸性條件下較隱定，且草酸與鈣離子反應(yīng)生成不溶性的草酸鈣，析出的草酸鈣能促進(jìn)蛋白質(zhì)的凝固，提高濾液的純度和過濾速度。

(2）純化 純化劑（黃血鹽、硫酸鋅和硼砂）與草酸一起混合作用，可以除去發(fā)酵液中大量酸溶性蛋白質(zhì)、鐵離子和其他多種離子色素以及其他雜質(zhì)，從而使濾液純凈，并減少發(fā)酵液的粘度，利于過濾。其中純化劑黃血鹽能與發(fā)酵液中的鐵離子作用，生成普魯士鹽而除去鐵離子。

(3）過濾 通過過濾，使四環(huán)素溶液與菌絲體以及其他雜質(zhì)分離，再經(jīng)過復(fù)濾、精濾，進(jìn)一步提高濾液質(zhì)址，得到澄清的濾液。

(4)結(jié)晶

將濾液的pH調(diào)節(jié)到等電點(diǎn)，在較低溫度下析出純凈的四環(huán)素。

(5）淋洗 雖然發(fā)酵液經(jīng)酸化后大部分四環(huán)素已溶入溶液中，但仍有部分殘存在菌渣中，且過濾不可能十分徹底。所以用酸水淋洗，以提高收率。

三、實(shí)驗(yàn)試劑及儀器 1．試劑

300 g/L草酸溶液、200 g/L 黃血酸鉀溶液、200 g/L 硫酸鋅溶液、200 g/L 硼砂溶液、濃氮水、3 g/L草酸溶液。2．儀器

1000 mL 燒杯、攪拌器、布氏漏斗、抽濾瓶、濾紙、量筒、pH 試紙、酸度計(jì)、溫度計(jì)、水泵、表面皿。

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1．酸化

取600ml 四環(huán)素發(fā)酵液，置裝有機(jī)械攪拌的1000 mL燒杯中，開始攪拌，待發(fā)酵液溫度降至20 ℃ 以下時(shí)，緩緩加入草酸溶液，草酸加入量為27～35g/L，并不時(shí)測定發(fā)酵液的pH。當(dāng)發(fā)酵液pH為1.7~1.8 時(shí)（用酸度計(jì)測定），酸化完畢。2．純化

在酸化反應(yīng)的燒壞中，按酸化的發(fā)酵液凈體積，攪拌下依次緩慢加入純化劑（黃血酸鉀溶液、硫酸鋅溶液、硼砂溶液），每種溶液終濃度均為2 g/L，加入時(shí)間間隔15min，以便作用完全。3．過濾

將布氏漏斗裝于抽濾瓶上，鋪好濾紙，開啟水泵，用少量水將濾紙濕潤，并使濾紙緊貼布氏漏斗。將純化后的溶液緩緩倒入布氏漏斗，過濾濾液應(yīng)完全澄清，否則必須重新過濾，直到完全澄清。4.結(jié)晶

將抽濾瓶中的濾液倒入裝有機(jī)械攪拌的1000 mL燒杯中，開動(dòng)攪拌，并用水或冰水冷卻。待濾液溫度冷至5 ～ 7 ℃ 時(shí)，徐徐加入經(jīng)過濾的濃氨水，并隨時(shí)用pH 試紙測定溶液的pH，當(dāng)pH 達(dá)到4.6 ～4.8 時(shí)（用酸度計(jì)測定），停止加入氨水，并繼續(xù)攪拌2 h，使結(jié)晶完全。

裝好布氏漏斗后，將上述液緩緩倒人布氏漏斗，過濾。結(jié)晶液全部倒入后，抽干。用35～45 ℃ 的熱水充分洗滌粗堿3 次，抽干，再用0.3 ％草酸洗滌，抽干。

五、注意事項(xiàng)

1．純化攪拌時(shí)間不應(yīng)少于2h，溶液溫度保持在15 ℃ 以下。2．pH 要調(diào)準(zhǔn)確。

六、結(jié)果與討論 ．計(jì)算四環(huán)素的得率。．討論影響四環(huán)素得率和純度的因素。

實(shí)驗(yàn)三 四環(huán)素、金霉素的薄層層析鑒定（驗(yàn)證型）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

掌握薄層層析的原理，四環(huán)素族抗生素的定性鑒定方法。實(shí)驗(yàn)原理：

層析（色譜，chromatograpby）是相當(dāng)重要、且相當(dāng)常見的一種技術(shù)，在把微細(xì)分散的固體或是附著于固體表面的液體作為固定相，把液體（與上述液體不相混合的）或氣體作為移動(dòng)相的系統(tǒng)中（根據(jù)移動(dòng)相種類的不同，分為液相層析和氣相層析二種），使試料混合物中的各成分邊保持向兩相分布的平衡狀態(tài)邊移動(dòng)，利用各成分對固定相親和力不同所引起的移動(dòng)速度差，將它們彼此分離開的定性與定量分析方法，稱為層析，亦稱色譜法。用作固定相的有硅膠、活性炭、氧化鋁、離子交換樹脂、離子交換纖維等，或是在硅藻土和纖維素那樣的無活性的載體上附著適當(dāng)?shù)囊后w。將作為固定相的微細(xì)粉末狀物質(zhì)裝入細(xì)長形圓筒中進(jìn)行的層析稱為柱層析（column chromatography），在玻璃板上涂上一層薄而均的支持物（硅膠、纖維素和淀粉等）作為固定相的稱為薄層層析（thin layer chromatography），或者用濾紙作為固定相的紙上層析。層析根據(jù)固定相與溶質(zhì)（試料）間親和力的差異分為吸附型、分配型、離子交換型層析等類型。但這并不是很嚴(yán)格的，有時(shí)常見到其中間類型。此外，近來 5 也應(yīng)用親和層析，即將與基質(zhì)類似的化合物（通常為共價(jià)鍵）結(jié)合到固定相上，再利用其特異的親和性沉淀與其對應(yīng)的特定的酶或蛋白質(zhì)。

分配層析在支持物上形成部分互溶的兩相系統(tǒng)。一般是水相和有機(jī)溶劑相。常用支持物是硅膠、纖維素和淀粉等親水物質(zhì)，這些物質(zhì)能儲(chǔ)留相當(dāng)量的水。被分離物質(zhì)在兩相中都能溶解，但分配系數(shù)不同，展層時(shí)就會(huì)形成以不同速度向前移動(dòng)的區(qū)帶。一種溶質(zhì)在兩種互不混溶的溶劑系統(tǒng)中分配時(shí)，在一定溫度下達(dá)到平衡后，溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相溶劑中的濃度之比為一常數(shù)，稱為分配系數(shù)。當(dāng)欲被分離的各種物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相中的分配系數(shù)不同時(shí)，它們就能被分離開。分配系數(shù)大的移動(dòng)快（阻力?。?。

薄層層析是以薄層材料為支持物，在密閉容器中，樣品在其上展開。當(dāng)斑點(diǎn)不易為肉眼觀察時(shí)，可利用適當(dāng)?shù)娘@色劑，或通過紫外燈下產(chǎn)生熒光的方法進(jìn)行觀察。通過這種展開操作，各成分呈斑點(diǎn)狀移動(dòng)到各自的位置上，再根據(jù)Rf值的測定進(jìn)行鑒定。薄層色譜法具有分離與鑒定的雙重功能，通過薄層圖譜與對照品的圖譜相比較，除了能鑒出有效成分或特征成分外，還以完整的色譜圖作為一個(gè)整體對制劑加以鑒別。薄層色譜分析法由于簡便、快速，能有效地、直觀地反映藥品地真實(shí)性、穩(wěn)定性，現(xiàn)已成為藥物制劑的鑒別和質(zhì)量控制的行之有效的方法之一。薄層層析是鑒別抗生素的方法之一，層析后進(jìn)行顯色，并繪制層析圖譜，根據(jù)層析圖譜對抗生素進(jìn)行鑒定。本實(shí)驗(yàn)以四環(huán)素、金霉素標(biāo)準(zhǔn)品溶液作為對照對發(fā)酵液進(jìn)行鑒定。

儀器和設(shè)備：

1.玻璃層析缸

2.層析板（薄層層析硅膠煙臺(tái)芝罘區(qū)黃務(wù)硅膠開發(fā)實(shí)驗(yàn)廠有售）3.毛細(xì)玻璃管或微量注射器 4.紫外投射儀 試劑：

四環(huán)素、金霉素標(biāo)準(zhǔn)品 用0.01M鹽酸溶解定容，4℃冰箱保存（可使用7天）。展開劑：正丁醇：醋酸：水(4∶1∶5)2L。凡士林 實(shí)驗(yàn)步驟：

1．層析板處理

層析板105℃烘烤過夜，均勻噴上0.1mol/L磷酸鹽緩沖液(PH4.5)，于空氣中晾干、備用。

2．點(diǎn)樣

選取兩種定向發(fā)酵液加草酸酸化至pH為1.5～2.0，取上清約l.2 ml于1.5ml離心管中，10000 rpm，5min，備用。在距層析板底邊2.5~3 cm起始線上(用鉛筆劃線，做出點(diǎn)樣點(diǎn)記號(hào))，用毛細(xì)玻璃管在薄層層析板上點(diǎn)四環(huán)素標(biāo)準(zhǔn)品和金霉素標(biāo)準(zhǔn)品溶液3次，發(fā)酵液上清點(diǎn)8～10次，點(diǎn)樣點(diǎn)不大于0.4cm，每次都要吹干后再點(diǎn)。（一般效價(jià)在1000u／ml以上點(diǎn)3次，500～1000u／ml點(diǎn)4次，200～500u／ml點(diǎn)5次）。剩余的發(fā)酵液上清于4℃冰箱保存。

3.層析（展開）

用正丁醇：醋酸：水(4∶1∶5)的上相作展開劑。層析前需預(yù)先用展開劑預(yù)平衡層析缸，可在缸中倒入2cm高的展開劑，密閉，一般保持15－30分鐘。然后將層析板置于盛有展開劑的層析缸中，在室溫下展層6～8h（與溫度有關(guān)）。封口不嚴(yán)可涂抹凡士林。

4．熒光顯影

待溶劑前沿展至板的一半以上時(shí)將層析板取出，標(biāo)出溶劑前沿，于通風(fēng)櫥中晾干，用氨水熏數(shù)秒鐘后即可在紫外燈下顯影，畫出黃色斑點(diǎn)，分別算出Rf值。（四環(huán)素標(biāo)準(zhǔn)品慢和金霉素標(biāo)準(zhǔn)品快）

無水四環(huán)素在波長365nm下顯黃色熒光，根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)對照可定性測定。注意事項(xiàng)：

因四環(huán)素能和鈣鹽形成不溶性化合物，故發(fā)酵液中的四環(huán)素濃度不高，預(yù)處理時(shí)通常用草酸將發(fā)酵液酸化至pH＝1.5～2.0，使四環(huán)素盡量溶解。

點(diǎn)樣時(shí)必須注意勿損傷薄層表面。要控制好點(diǎn)樣量，樣品太少，斑點(diǎn)不清楚，難以觀察，但樣品量太多時(shí)往往出現(xiàn)斑點(diǎn)太大或拖尾現(xiàn)象。

若因樣品溶液太稀，可重復(fù)點(diǎn)樣，但應(yīng)待前次點(diǎn)樣的溶劑揮發(fā)后方可重新點(diǎn)樣，以防樣點(diǎn)過大，造成拖尾、擴(kuò)散等現(xiàn)象，而影響分離效果。

作展開劑中極少量強(qiáng)極性溶劑(0.5％)或pH值的改變可顯著改善拖尾現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)四 四環(huán)素的效價(jià)測定（綜合型）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、了解抗生素效價(jià)的表示方法

2、學(xué)習(xí)抗生素的測定方法 實(shí)驗(yàn)原理：

實(shí)驗(yàn)利用比色法測定四環(huán)素和金霉素的效價(jià)。效價(jià)(titer或titre)是評價(jià)抗生素效能的標(biāo)準(zhǔn)，它代表抗生素對微生物的抗菌效力，也是衡量發(fā)酵液中抗生素含量的尺度，人們以1μg金霉素或四環(huán)素標(biāo)準(zhǔn)品為1個(gè)單位，0.6μg青霉素G鈉鹽為1個(gè)單位。

四環(huán)素和金霉素在酸性條件下，加熱，可產(chǎn)生黃色的脫水金霉素和脫水四環(huán)素，其色度與含量成正比。

在堿性條件下，四環(huán)素較穩(wěn)定，而金霉素則生成無色的異金霉素：

根據(jù)上述原理，可以在酸性條件下，利用比色法測定四環(huán)素、金霉素混合液的總效價(jià)；而四環(huán)素效價(jià)的測定可在堿性條件下，使金霉素生成無色的異金霉素，然后再在酸性條件下，使四環(huán)素生成黃色的脫水四環(huán)素，經(jīng)比色測得四環(huán)素效價(jià)?？傂r(jià)與四環(huán)素效價(jià)二者之差即為金霉素的效價(jià)。本實(shí)驗(yàn)只測定四環(huán)素的效價(jià)。

因四環(huán)素能和鈣鹽形成不溶性化合物，故發(fā)酵液中的四環(huán)素濃度不高，預(yù)處理時(shí)通常用草酸將發(fā)酵液酸化至pH＝1.5～2.0，使四環(huán)素盡量溶解。發(fā)酵液中，由于雜質(zhì)的干擾，將影響比色的正確性，因此加入乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)作為螯合劑，掩飾金屬離子的干擾，改變四環(huán)素脫水條件(降低酸度或延長加熱時(shí)間)，可以減少雜質(zhì)對比色反應(yīng)的干擾。實(shí)驗(yàn)步驟：

取上述保存的處理發(fā)酵液上清l ml(效價(jià)約為1000U／m1)于50ml容量瓶中，加入lml濃度為lg／l00ml EDTA溶液，加蒸餾水9ml，再加入lml濃度為3mol／L的NaOH，在20~25℃下保溫15min后，加入2.5ml濃度為6mol／L的HCl，煮沸15min后，冷卻，稀釋至刻度，在分光光度計(jì)上于440nm處測定其吸光度值。（紫外為100-390nm；可見光為380-780nm，根據(jù)波長選擇石英比色池或玻璃比色池，否則玻璃對于紫外光有吸收）

對照樣品（不加誘導(dǎo)劑）的前處理方法與上述步驟一樣，只是在加入HCl后，不加熱，稀釋至刻度，作為測定樣品的空白對照, 調(diào)零。

四環(huán)素標(biāo)準(zhǔn)品（1000U/ml）取1ml于50ml容量瓶中，加1ml濃度為6mol／L的HCl，水浴煮沸15min后，冷卻，稀釋至50ml，380nm測吸光度。（以蒸餾水作為空白測定）

以定向發(fā)酵培養(yǎng)基中的對照組作為空白對照，測定其它三個(gè)處理組的吸光度。（有時(shí)可能因?qū)φ战M處理不當(dāng)而使其它組的讀數(shù)為負(fù)值，這時(shí)可以以蒸餾水作為空白。）

計(jì)算公式：

發(fā)酵液中四環(huán)素的效價(jià)=

A發(fā)酵 A四環(huán)素標(biāo)準(zhǔn)

×四環(huán)素標(biāo)準(zhǔn)品的效價(jià)