防火墙是可信和不可信网络之间的一道屏障，通常用在LAN和WAN之间。它通常放置在转发路径中，目的是让所有数据包都必须由防火墙检查，然后根据策略来决定是丢弃或允许这些数据包通过。例如：
如上图，LAN有一台主机和一台交换机SW1。在右侧，有一台路由器R1连接到运营商的路由器ISP1。防火墙位于两者之间,这样就可以保证LAN的安全。路由器是可选的，主要是取决于所连的WAN。例如，如果您的 ISP 提供电缆，那么您可能有一个带有以太网连接的电缆调制解调器，也可以直接连接到您的防火墙。当它是无线连接时，您可能需要那里的路由器进行连接。如果您需要配置（高级）路由，如 BGP，您就需要路由器。大多数防火墙支持一些基本路由选项：静态路由、默认路由，有时还支持 RIP、OSPF 或 EIGRP 等路由协议。
我们在这里谈论硬件防火墙。还有软件防火墙，例如 Microsoft Windows 预装的防火墙。它具有与我们的硬件防火墙类似的功能。
防火墙，如路由器，可以使用访问控制列表来检查源、目地址/端口号。然而，大多数路由器不会在过滤上花太多时间……当它们收到数据包时，就检查数据包的源目信息是否与访问控制列表中的条目匹配，如果匹配，它们会允许或丢弃该数据包。无论他们收到一个数据包还是数千个数据包，每个数据包都会单独处理，不进行跟踪之前是否检查过的数据包，这称为无状态过滤。
与之相反的就是，有状态过滤。防火墙会跟踪所有入向和出向的连接。例如：
●局域网里有台电脑，作为邮箱客户端，通过互联网去访问邮箱服务器，邮箱客户端起初会进行TCP三次握手，经过防火墙，就知道它们的源目信息，防火墙会跟踪这些信息，当邮箱服务器要进行响应客户端的请求时，防火墙就会自动允许这部分的流量通过防火墙，最终到达客户端。
●一个 Web 服务器位于防火墙后面，它是一个繁忙的服务器，平均每秒从不同的 IP 地址接受 20 个新的 TCP 连接。防火墙会跟踪所有连接，一旦发现每秒请求超过 10 个新 TCP 连接的源 IP 地址，它将丢弃来自该源 IP 地址的所有流量，防止 DoS（拒绝服务）。
大多数防火墙支持进行数据包（深度）检查。简单的访问控制列表仅能检查源、目标地址/端口，即 OSI 模型的第 3 层和第 4 层。数据包深度检查意味着防火墙可以检查 OSI 模型的第 7 层。这就意味着防火墙查看应用程序数据甚至负载：
上面你看到网络（IP）和传输层（TCP）被标记为红色，应用层被标记为绿色。这个示例是来自捕获web浏览器请求页面的数据包。
供稿 制作 | 信息中心 柴琪