張鳳山

摘 要：本文主要介紹基于m0n0開源系統(tǒng)進行安全網(wǎng)關(guān)的開發(fā)與研究，最終構(gòu)建出多功能安全網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，以滿足中小型企業(yè)用戶的內(nèi)網(wǎng)安全需求。

關(guān)鍵詞：m0n0；安全網(wǎng)關(guān)；多功能

1 引言

目前，對于小區(qū)寬帶、網(wǎng)吧、學(xué)校、賓館等眾多中小型企業(yè)用戶而言，多功能安全網(wǎng)關(guān)已成為企業(yè)用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境正常運行的重要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一，這些企業(yè)用戶購買的Internet接入設(shè)備不僅能夠有效的使用Internet網(wǎng)絡(luò)資源，而且還需要具有一定的安全性和穩(wěn)定性，以保證企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的高效有續(xù)運行，此外可管理和多用途也是近年來隨著企業(yè)用戶的實際需求發(fā)生而產(chǎn)生的新的設(shè)備發(fā)展方向。比如小區(qū)寬帶用戶需要高速網(wǎng)絡(luò)接入、帶寬獨占而且最好是資費較低，在這種情況下，如果每家都使用ISP的ADSL撥號上網(wǎng)，雖然能夠保證高帶寬和帶寬獨占，但是接入成本相對較高，而且更多的時候用戶不上網(wǎng)的時候帶寬是被浪費的。在這種情況下，如果以小區(qū)為單位建立小型的ISP，使用這類多功能安全網(wǎng)關(guān)，申請一定量的高速網(wǎng)絡(luò)帶寬，然后按照小區(qū)ADSL的形式提供用戶端接入，這樣就可以很好的解決前面提到的問題，關(guān)鍵是這類產(chǎn)品帶來的最大實惠就是極大的降低了網(wǎng)絡(luò)接入的資費。m0n0是一款優(yōu)秀的開源防火墻系統(tǒng)，基于該系統(tǒng)開發(fā)，按照用戶需求，構(gòu)建一款多功能的安全網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，這就是本文的出發(fā)點所在。

2 m0n0防火墻系統(tǒng)簡介

m0n0開源安全網(wǎng)關(guān)最初由瑞士人Manuel Kasper開發(fā)的基于X86平臺的嵌入式安全網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，目的是構(gòu)建一個簡單、高效、自由、安全的嵌入式安全網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)使用較小成本就可以得到和昂貴的商業(yè)安全網(wǎng)關(guān)相同或相近的功能特性。該開源項目經(jīng)過多年的發(fā)展和壯大，到目前為止全球已有數(shù)以萬計的人員參與項目的開發(fā)和推廣工作，安全網(wǎng)關(guān)已具備大部分商業(yè)安全網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)功能，并且越來越受到中小型企業(yè)用戶的歡迎。

但由于m0n0是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層安全網(wǎng)關(guān)，應(yīng)用層功能較弱，還有很大的擴展空間，特別是基于插件管理平臺進行功能模塊擴展的思想對于該開源安全網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用和推廣有著極其重要的意義。

3 多功能安全網(wǎng)關(guān)的整體設(shè)計

多功能安全網(wǎng)關(guān)的設(shè)計是在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過多功能模塊管理平臺進行功能模塊管理，系統(tǒng)整體設(shè)計如圖1所示。

如上圖所示，本防火墻系統(tǒng)是在M0n0的原有功能基礎(chǔ)之上進行的二次開發(fā)，除進一步增加和完善必要的功能模塊之外，還應(yīng)用多功能模塊管理平臺統(tǒng)一進行外圍模塊的管理和維護，而且各個外圍子系統(tǒng)和基本防火墻系統(tǒng)分處于不同的文件系統(tǒng)當(dāng)中，以實現(xiàn)對基本系統(tǒng)的保護和第三方功能模塊的靈活擴充。

M0n0原有平臺的基本功能模塊有訪問控制、VPN、NAT/PAT、日志審計、流量控制、SNMP、DHCP中繼、動態(tài)DNS、上網(wǎng)認證、靜態(tài)路由、VLAN中繼等。

在上述基本平臺的基礎(chǔ)之上開發(fā)多功能模塊管理平臺，負責(zé)上傳新開發(fā)或者修改好的功能模塊，生成模塊對應(yīng)的運行空間（獨立文件系統(tǒng)），自動進行系統(tǒng)文件布局和配置文件的保存?zhèn)浞?，以及功能模塊的修改刪除等操作。該系統(tǒng)的實現(xiàn)使得安全網(wǎng)關(guān)的外圍模塊管理成為一種可能，而且通過生成獨立運行空間，使得各個子系統(tǒng)和主系統(tǒng)可以各自獨立穩(wěn)定運行。

在該安全網(wǎng)關(guān)當(dāng)中，所謂的多功能就是通過各個外圍模塊實現(xiàn)的，結(jié)合目前企業(yè)的實際需求設(shè)計的應(yīng)用模塊主要為如下四種（由于各個模塊又是一個獨立的小系統(tǒng)，所以下文中我們將其稱之為子系統(tǒng)），各個外圍模塊的功能特性如下。

模板式流控模塊：模板式流控模塊子系統(tǒng)是在dummynet+IPFW流量控制的基礎(chǔ)上提出的一種模板式流控解決方案，按照網(wǎng)吧網(wǎng)絡(luò)、辦公環(huán)境、集體網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)等幾種不同的網(wǎng)絡(luò)類型各自特點開發(fā)與之對應(yīng)的系列流量模板，最終實現(xiàn)針對某一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的流量管理策略，避免手工安排規(guī)則、管道、隊列等復(fù)雜流控元素的困擾。

雙線接入模塊：雙線接入模塊子系統(tǒng)是在原有防火墻單線接入的基礎(chǔ)上引入的雙線解決方案，實現(xiàn)網(wǎng)吧、學(xué)校等特殊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對雙線網(wǎng)絡(luò)接入的實際需求。通過該子系統(tǒng)可以實現(xiàn)兩條線路的流量負載均衡、主從線路設(shè)置以及線路備份等功能，增加企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

網(wǎng)絡(luò)計費模塊：網(wǎng)絡(luò)計費模塊子系統(tǒng)是為了滿足網(wǎng)吧、學(xué)校、賓館的特殊需求開發(fā)的一個計費模塊，該系統(tǒng)可根據(jù)共享賬號、獨立賬號等不同的角色開展計費工作；而且獨立賬號還可以按照特權(quán)賬號、包月賬號、計時賬號等屬性進行計費，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)使用者的管理和控制。

上網(wǎng)行為管理模塊：此外將第三方軟件Panabit制作成為一款功能模塊集成到系統(tǒng)當(dāng)中，也是該安全網(wǎng)關(guān)的一個創(chuàng)新所在。該軟件是一款FreeBSD下的優(yōu)秀上網(wǎng)行為管理軟件，通過該軟件實現(xiàn)對所有用戶的網(wǎng)絡(luò)訪問、流量控制、日志審計融為一體，為實現(xiàn)全面的網(wǎng)絡(luò)管理和監(jiān)控奠定基礎(chǔ)。

[參考文獻]

[1]魏利華.安全網(wǎng)關(guān)技術(shù)及其性能研究[J].能源研究與信息，2004，20（1）：57-62.

[2]郭偉.數(shù)據(jù)包過濾技術(shù)與安全網(wǎng)關(guān)設(shè)計[J].江漢大學(xué)學(xué)報，2001，（3）：17.