فایروال روتر به زبان ساده، ترافیک ورودی و خروجی شبکه را بررسی می‌کند و جلوی ارتباط‌هایی را که طبق قوانین شبکه مجاز نیستند، می‌گیرد. نکته مهم اینکه نوع فایروال و محل قرارگیری آن تعیین می‌کند چه بخش‌هایی از شبکه و سرور تحت حفاظت قرار بگیرند.

در این مقاله از مجله پارس هاست ضمن پاسخ کامل و تخصصی به این سوال که فایروال (Firewall) چیست، درباره نحوه عملکرد و انواع آن سخن می‌گوییم. همچنین در رابطه با فایروال‌های نرم‌افزاری، سخت‌افزاری، ابری و مبتنی بر هاست و تفاوت این‌ها با هم توضیحات مفیدی ارائه می‌کنیم. در ادامه مطلب همرا ما باشید.

فایروال چیست و چه کاربردی دارد؟

فایروال (Firewall) یک سیستم امنیتی است که ترافیک شبکه را بررسی می‌کند و بر اساس قوانین مشخص، درباره عبور یا مسدود شدن ارتباط‌ها تصمیم می‌گیرد. این سیستم می‌تواند به‌صورت نرم‌افزاری روی سرور و کامپیوتر اجرا شود، به شکل یک تجهیز سخت‌افزاری در شبکه قرار بگیرد یا به‌صورت سرویس ابری ارائه شود.

برای درک ساده عملکرد فایروال، یک سرور را تصور کنید که به اینترنت متصل است. فایروال مانند نگهبانی عمل می‌کند که مشخص می‌کند چه ارتباط‌هایی اجازه دسترسی به سرور را دارند. این تصمیم می‌تواند بر اساس آدرس IP، پورت، پروتکل و وضعیت اتصال گرفته شود. مثلا روی یک وب سرور ممکن است پورت‌های ۸۰ و ۴۴۳ برای HTTP و HTTPS در دسترس باشند، اما دسترسی مدیریتی به سرور فقط برای IPهای مشخص مجاز باشد.

فایروال چه کاربردی دارد؟

مهم‌ترین کاربرد فایروال، محدود کردن دسترسی‌های غیرمجاز و کاهش سطح حمله شبکه است. از جمله مهم‌ترین کارهایی که می‌توانیم با آن انجام دهیم:

• مسدود کردن ترافیک از IPهای مشخص
• محدود کردن دسترسی به پورت‌های سرور
• کنترل ارتباط بین شبکه‌های مختلف
• جلوگیری از برخی الگوهای ترافیک مخرب
• کنترل ترافیک ورودی و خروجی
• ثبت و بررسی رویدادهای شبکه

فایروال‌های پیشرفته‌تر امکاناتی مانند بازرسی عمیق بسته‌ها (DPI)، کنترل دسترسی بر اساس برنامه و قابلیت‌های تشخیص و جلوگیری از نفوذ را هم ارائه می‌کنند.

نکته: فایروال به‌تنهایی امنیت سرور یا سایت را به طور کامل تامین نمی‌کند. برای نمونه، فایروال شبکه لزوما قادر نیست یک آسیب‌پذیری در منطق یا کد برنامه وب را تشخیص دهد. برای محافظت از خود اپلیکیشن‌های وب، معمولا از WAF استفاده می‌شود که درخواست‌های HTTP و HTTPS را بررسی می‌کند. اگر نمی‌دانید تفاوت HTTP و HTTPS چیست، به مقاله ما در این باره سری بزنید.

در زیرساخت وب، فایروال یکی از لایه‌های امنیتی است و باید در کنار به‌روزرسانی سیستم عامل، کنترل دسترسی، احراز هویت و سایر ابزارهای امنیتی استفاده شود.

مزایا و معایب فایروال چیست؟

فایروال به‌عنوان حصار امنیتی شبکه، با اعمال قوانین امنیتی روی ارتباطات شبکه، به کنترل دسترسی و کاهش سطح حمله کمک می‌کند. با این حال، استفاده از آن بدون تنظیم درست می‌تواند مشکلاتی برای سرویس‌ها ایجاد کند.

در جدول زیر، مهم‌ترین مزایا و معایب فایروال را به‌صورت خلاصه مقایسه کرده‌ایم: 

توجه داشته باشید که فایروال باید بخشی از معماری امنیتی باشد، نه اینکه به‌عنوان تنها ابزار دفاعی شبکه به‌کار رود.

فایروال چگونه کار می‌کند؟

یک سرور وب را در نظر بگیرید که سایت شما روی آن اجرا می‌شود. این سرور به اینترنت متصل است و درخواست‌های مختلفی از کاربران و سرویس‌های اینترنتی دریافت می‌کند. فایروال این ارتباط‌ها را با قوانین تعریف‌شده مقایسه می‌کند و بر اساس نتیجه، اجازه عبور یا مسدود کردن آن‌ها را می‌دهد.

فرض کنید که اقدام به خرید VPS لینوکس کرده‌اید و برای سرور خود چند سرویس مختلف راه‌اندازی کرده‌اید. شما می‌توانید قوانین فایروال را طوری تنظیم کنید که کاربران اینترنت فقط به سرویس وب دسترسی داشته باشند و سرویس‌های مدیریتی از شبکه عمومی قابل دسترسی نباشند.

حالا اگر یک درخواست از اینترنت به سرویسی ارسال شود که برای دسترسی عمومی مجاز نیست، فایروال آن را طبق قانون مربوطه رد می‌کند. در مقابل، درخواست‌هایی که با قوانین تعریف‌شده مطابقت دارند، اجازه عبور می‌گیرند.

فایروال بسته به نوع و قابلیت‌هایش می‌تواند اطلاعات مختلفی مانند IP مبدا و مقصد، پورت، پروتکل و وضعیت اتصال را بررسی کند. در مدل‌های پیشرفته‌تر، معیارهای بیشتری برای تصمیم‌گیری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

وب‌سایت AWS، از معتبرترین پلتفرم‌های ابری جهان، نیز توصیه می‌کند پورت‌های غیرضروری، به‌خصوص پورت‌های مدیریتی مانند SSH و RDP، به‌صورت عمومی در دسترس نباشند:

“Unrestricted access (IP address with a /0 suffix) increases the opportunity for malicious activity such as hacking, denial-of-service attacks, and loss of data. Unless a port is specifically allowed, the port should deny unrestricted access.” «دسترسی بدون محدودیت (آدرس IP با پسوند /۰) احتمال فعالیت‌های مخرب مانند هک، حملات منع سرویس (DoS) و از دست رفتن داده‌ها را افزایش می‌دهد. مگر اینکه دسترسی به یک پورت به‌طور مشخص مجاز شده باشد، نباید آن پورت دسترسی بدون محدودیت داشته باشد.» منبع: aws

نکته: فایروال درباره مجاز بودن یک ارتباط تصمیم می‌گیرد، اما همه انواع حملات را شناسایی نمی‌کند.

انواع فایروال بر اساس روش عملکرد و معماری کدام‌اند؟

فایروال‌ها بر اساس روشی که برای بررسی و کنترل ترافیک استفاده می‌کنند، به ۳ گروه تقسیم می‌شوند:

• فایروال فیلترکننده بسته‌ها
• فایروال بررسی وضعیت اتصال
• فایروال پروکسی
• درگاه سطح مدار
• فایروال نسل جدید
• فایروال مدیریت یکپارچه تهدیدات

تفاوت این سه نوع فایروال در نحوه بررسی ترافیک شبکه و اطلاعاتی است که برای اجازه دادن یا مسدود کردن هر اتصال بررسی می‌کنند.

۱. فایروال فیلترینگ بسته (Packet Filtering)

این نوع فایروال هر بسته شبکه را بر اساس اطلاعاتی مانند IPها، پورت و پروتکل بررسی می‌کند. اگر بسته با قوانین تعریف‌شده مطابقت داشته باشد، اجازه عبور می‌گیرد؛ در غیر این صورت مسدود می‌شود.

مثلا مدیر شبکه می‌تواند قانونی تعریف کند که ارتباط‌های ورودی از یک محدوده IP خاص مسدود شوند.

مزیت فایروال فیلترینگ بسته، سرعت بالا و مصرف منابع نسبتا کم آن است؛ اما اطلاعات محدودی از هر ارتباط در اختیار دارد و محتوای واقعی آن را به شکل عمیق بررسی نمی‌کند.

۲. فایروال پروکسی (Proxy Firewall)

در فایروال Proxy، ارتباط کاربر با سرور مقصد به‌صورت مستقیم انجام نمی‌شود. فایروال در نقش واسطه قرار می‌گیرد و درخواست را از طرف کاربر دریافت و بررسی می‌کند؛ سپس در صورت مجاز بودن، آن را به مقصد ارسال می‌کند.

برای نمونه، در یک شبکه سازمانی، درخواست کاربر برای دسترسی به یک سرویس ابتدا به Proxy می‌رسد. فایروال یا همان دیواره آتش می‌تواند درخواست را بر اساس قوانین مربوط به همان سرویس بررسی کند و سپس درباره ارسال آن تصمیم بگیرد.

این روش امکان کنترل بیشتری در سطح برنامه ایجاد می‌کند، اما معمولا نسبت به فیلترینگ ساده به منابع بیشتری نیاز دارد.

۳. فایروال نسل جدید

فایروال نسل جدید (NGFW) علاوه بر فیلتر کردن بسته‌ها، ترافیک را عمیق‌تر بررسی و برنامه‌ها و تهدیدها را شناسایی می‌کند. این فایروال‌ها قابلیت‌هایی مثل کنترل برنامه‌ها، جلوگیری از نفوذ و بازرسی محتوای ترافیک دارند.

۴. فایروال بازرسی وضعیت (Stateful Inspection Firewall)

این فایروال علاوه بر بررسی بسته‌ها، وضعیت و سابقه ارتباطات شبکه را نیز در یک جدول وضعیت (State Table) نگهداری می‌کند. یعنی فایروال فقط نمی‌پرسد: «این بسته از کجا آمده و به کجا می‌رود؟» بلکه می‌پرسد: «آیا این بسته بخشی از یک اتصال معتبر و قبلا ایجادشده است؟»

مثال: فرض کنید یک کامپیوتر داخلی یک اتصال به یک وب‌سایت ایجاد می‌کند. وقتی پاسخ وب‌سایت برمی‌گردد، Stateful Firewall می‌داند که این پاسخ مربوط به همان اتصال مجاز است و آن را اجازه می‌دهد. اما اگر یک بسته ناگهانی از اینترنت وارد شود و هیچ ارتباط معتبر و مرتبطی در جدول وضعیت وجود نداشته باشد، فایروال می‌تواند آن را مسدود کند.

۵. فایروال مدیریت یکپارچه تهدیدات (UTM – Unified Threat Management)

UTM در واقع یک راهکار امنیتی چندمنظوره است که چند قابلیت امنیتی را در یک دستگاه یا سیستم ترکیب می‌کند. برای مثال ممکن است شامل این موارد باشد:

• Firewall
• آنتی‌ویروس
• IPS/IDS
• فیلتر وب
• فیلتر ایمیل
• VPN
• کنترل برنامه‌ها

مثال: در یک شرکت کوچک، به‌جای خرید چند سیستم جداگانه برای فایروال، VPN، فیلتر وب و IPS، می‌توان از یک دستگاه UTM استفاده کرد.

۶. درگاه سطح مدار (Circuit-Level Gateway)

این نوع فایروال بیشتر روی برقراری و اعتبار اتصال تمرکز می‌کند و معمولا در لایه Session یا نزدیک به آن عمل می‌کند. به‌جای اینکه تمام محتوای داده را بررسی کند، بررسی می‌کند که آیا اتصال TCP یا ارتباط موردنظر طبق قوانین مجاز است یا خیر.

مثال: اگر یک کاربر بخواهد با یک سرور ارتباط TCP برقرار کند، Circuit-Level Gateway می‌تواند بررسی کند که آیا این اتصال مجاز است و سپس اجازه برقراری مدار ارتباطی را بدهد.

فایروال نرم‌افزاری چیست و چه کاربردی دارد؟

فایروال نرم‌افزاری برنامه یا سرویسی است که روی سیستم عامل یک کامپیوتر، سرور یا دستگاه شبکه اجرا می‌شود و ترافیک ورودی و خروجی همان سیستم را بر اساس قوانین مشخص کنترل می‌کند.

برای مثال، روی یک سرور می‌توانیم مشخص کنیم سرویس خاصی اجازه برقراری ارتباط با اینترنت داشته باشد، در حالی که ارتباط یک برنامه دیگر محدود شود. این نوع کنترل در سطح خود سیستم انجام می‌شود و مدیر را قادر می‌سازد تا قوانین امنیتی متناسب با همان سرور یا دستگاه تعریف کند.

کاربرد فایروال نرم‌افزاری چیست؟

مهم‌ترین کاربرد آن، کاهش دسترسی‌های غیرضروری به سیستم است. با استفاده از فایروال نرم‌افزاری می‌توانیم این کارها را انجام دهیم:

• دسترسی به پورت‌های خاص را محدود کنیم.
• ارتباط با IPهای مشخص را مجاز یا مسدود کنیم.
• ترافیک ورودی و خروجی سرور را کنترل کنیم.
• دسترسی سرویس‌ها و برنامه‌های مختلف به شبکه را مدیریت کنیم.
• برخی تلاش‌های مشکوک برای اتصال به سرویس‌های سرور را محدود کنیم.

در سرورهای لینوکس، ابزارهایی مانند nftables، iptables و UFW برای پیاده‌سازی و مدیریت قوانین فایروال استفاده می‌شوند. در ویندوز سرور نیز Windows Defender Firewall وظیفه کنترل ترافیک شبکه را برعهده دارد.

نکته: فایروال نرم‌افزاری جایگزین سایر لایه‌های امنیتی نیست. اگر سایت در برابر حملات لایه کاربرد آسیب‌پذیر باشد، تغییر قوانین دسترسی شبکه مشکل اصلی را برطرف نمی‌کند. برای این موارد ممکن است به ابزارهایی مانند WAF یا سیستم تشخیص و جلوگیری از نفوذ نیاز باشد.

فایروال ویندوز، لینوکس و اندروید چگونه کار می‌کند؟

فایروال در ویندوز، لینوکس و اندروید وظیفه اصلی مشابهی دارد: کنترل ارتباطات شبکه و جلوگیری از اتصال‌هایی که طبق قوانین امنیتی مجاز نیستند. تفاوت در نحوه پیاده‌سازی و ابزارهایی است که هر سیستم عامل در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

۱. فایروال ویندوز

در ویندوز، Windows Defender Firewall ترافیک ورودی و خروجی سیستم را بر اساس قوانین مشخص بررسی می‌کند. به عنوان مثال می‌توانیم قانونی تعریف کنیم که یک برنامه اجازه دسترسی به اینترنت داشته باشد یا اتصال‌های ورودی یک سرویس محدود شوند.

این دیواره آتش در ویندوز کلاینت و ویندوز سرور استفاده می‌شود و قوانین آن را می‌توانیم از طریق رابط گرافیکی یا ابزارهای مدیریتی ویندوز تنظیم کنیم. 

۲. فایروال لینوکس

در لینوکس، کنترل ترافیک در سطح سیستم معمولا با زیرساخت Netfilter در هسته لینوکس انجام می‌شود. ابزارهایی مانند nftables و UFW برای تعریف و مدیریت قوانین استفاده می‌شوند.

یکی از مزیت‌های این ساختار، امکان تعریف قوانین دقیق برای سرویس‌ها و ارتباطات مختلف است. در محیط سرور، مدیر سیستم می‌تواند سیاست‌های دسترسی را متناسب با سرویس‌های در حال اجرا تنظیم کند.

۳. فایروال اندروید

اندروید هم از قابلیت‌های فایروال در سطح سیستم عامل استفاده می‌کند و کنترل شبکه با زیرساخت‌های لینوکس انجام می‌شود. با این حال، کاربر عادی معمولا به تنظیمات و قوانین اصلی فایروال دسترسی مستقیم ندارد و کنترل بیشتری در اختیار سیستم عامل و سازنده دستگاه است.

در اندروید، مجوز دسترسی برنامه‌ها به شبکه نیز اهمیت زیادی دارد. برخی برنامه‌های فایروال شخص ثالث می‌توانند بدون نیاز به Root، با استفاده از VPN محلی، ترافیک برنامه‌ها را کنترل کنند.

فایروال سخت‌افزاری چیست و چگونه از شبکه محافظت می‌کند؟

فایروال سخت‌افزاری یک دستگاه شبکه است که بین شبکه داخلی و شبکه‌های دیگر، معمولا اینترنت، قرار می‌گیرد و ترافیک عبوری را بر اساس قوانین امنیتی بررسی می‌کند. این فایروال می‌تواند یک دستگاه مستقل باشد یا در روتر و سایر تجهیزات شبکه به‌صورت یکپارچه وجود داشته باشد.

مثال: یک شرکت ۳۰ کامپیوتر، چند سرور و چند دوربین تحت شبکه دارد که همگی از طریق یک شبکه داخلی به اینترنت متصل هستند. فایروال سخت‌افزاری در مسیر ارتباط این شبکه با اینترنت قرار می‌گیرد و ترافیک عبوری را مدیریت می‌کند. اگر ارتباطی با یک سرویس داخلی مجاز نباشد، فایروال می‌تواند از رسیدن آن درخواست به مقصد جلوگیری کند.

بسته به مدل و قابلیت‌های دستگاه، قوانین مختلفی برای آن تعریف می‌شود؛ مثلا:

1. مسدود کردن ترافیک از IPهای مشخص
2. محدود کردن دسترسی به پورت‌ها و سرویس‌ها
3. کنترل ارتباط بین شبکه‌های داخلی
4. ثبت و بررسی رویدادهای شبکه
5. اعمال قوانین دسترسی برای کاربران یا سرویس‌ها

فایروال‌های سخت‌افزاری پیشرفته‌تر ممکن است قابلیت‌هایی مانند VPN، IPS، فیلتر محتوا و کنترل برنامه‌ها هم داشته باشند.

نکته مهم: فایروال سخت‌افزاری به‌خاطر «سخت‌افزاری بودن» الزاما امن‌تر از نوع نرم‌افزاری نیست! سطح حفاظت به معماری شبکه، قدرت پردازش دستگاه، نوع قوانین و قابلیت‌های امنیتی آن بستگی دارد.

فایروال مجازی و فایروال ابری چه تفاوتی دارند؟

فایروال مجازی (Virtual Firewall) یک فایروال نرم‌افزاری است که در محیط مجازی سازی یا زیرساخت ابری اجرا می‌شود و ترافیک بین ماشین‌های مجازی، شبکه‌ها یا سرورها را کنترل می‌کند. این فایروال می‌تواند روی یک VM اختصاصی نصب شود یا به‌صورت یک محصول مجازی از شرکت‌های امنیتی ارائه شود.

فایروال ابری (Cloud Firewall) نیز بدون نیاز به نصب یک دستگاه فیزیکی در محل کاربر ارائه می‌شود و کنترل ترافیک را در زیرساخت ابری انجام می‌دهد. قوانین فایروال اغلب از طریق پنل یا API تنظیم می‌شوند.

نکته: این دو اصطلاح همیشه کاملا جدا از هم استفاده نمی‌شوند. یک فایروال مجازی می‌تواند بخشی از یک سرویس فایروال ابری باشد؛ تفاوت اصلی بیشتر به مدل استقرار و نحوه ارائه سرویس برمی‌گردد.

فایروال مبتنی بر هاست و فایروال مبتنی بر شبکه چه تفاوتی دارند؟

تفاوت اصلی این دو فایروال در محل اعمال قوانین امنیتی است. فایروال مبتنی بر هاست، روی خود سرور یا دستگاه نصب می‌شود و همان سیستم را کنترل می‌کند؛ اما فایروال مبتنی بر شبکه در مسیر ارتباطی شبکه قرار می‌گیرد و می‌تواند ترافیک چندین دستگاه را مدیریت کند.

فایروال مبتنی بر هاست (Host-Based Firewall)

این نوع فایروال روی سیستم عامل سرور، کامپیوتر یا دستگاه نصب می‌شود و قوانین آن می‌توانند برای ترافیک ورودی و خروجی همان دستگاه اعمال شوند.

مثلا روی یک سرور لینوکس می‌توانیم قوانین متفاوتی برای سرویس‌های مختلف تعریف کنیم تا هر سرویس فقط ارتباطات موردنیاز خود را دریافت کند.

مزیت اصلی آن، کنترل دقیق روی هر سیستم است؛ اما باید روی هر سرور یا دستگاه به‌صورت جداگانه تنظیم و مدیریت شود.

فایروال مبتنی بر شبکه (Network-Based Firewall)

این فایروال در مسیر ارتباطی شبکه قرار می‌گیرد و ترافیک بین شبکه داخلی و اینترنت یا بین چند شبکه را کنترل می‌کند. یک قانون روی آن می‌تواند همزمان روی تعداد زیادی سیستم اعمال شود.

به عنوان مثال، یک شرکت می‌تواند دسترسی یک بخش از شبکه داخلی به شبکه دیگری را محدود کند، بدون اینکه لازم باشد روی تک‌تک سیستم‌ها قانون جداگانه‌ای تعریف شود.

در جدول زیر، تفاوت این دو نوع فایروال را از نظر محل اجرا، محدوده کنترل و کاربرد می‌بینید:

امنیت سرور با زیرساخت چندلایه پارس هاست

در پارس‌هاست، امنیت سرویس‌ها با ترکیبی از فایروال، فیلتر IPهای مشکوک، WAF و ایزوله‌سازی کاربران دنبال می‌شود و جزئیات این لایه‌ها با توجه به نوع سرویس متفاوت است. برای کسب‌وکارهایی که به کنترل بیشتر روی منابع و تنظیمات امنیتی نیاز دارند، انتخاب سرورهای مجازی یا اختصاصی دست شما را برای پیاده‌سازی قوانین فایروال و سیاست‌های امنیتی بازتر می‌گذارد. 

اگر قصد تهیه زیرساختی با منابع اختصاصی و امکان مدیریت حرفه‌ای‌تر را دارید، خرید vps پارس هاست را به شما پیشنهاد می‌کنیم.

سوالات متداول

۱. فایروال (Firewall) چیست؟

فایروال نوعی سیستم امنیتی است که ترافیک ورودی و خروجی شبکه را بررسی می‌کند و ارتباط‌های مجاز را عبور می‌دهد و موارد غیرمجاز را مسدود می‌کند.

۲. انواع فایروال کدام‌اند؟

فایروال‌ها بر اساس روش عملکرد و محل استقرار به انواع مختلفی مانند فایروال فیلترینگ بسته، بررسی وضعیت اتصال، پروکسی، نرم‌افزاری، سخت‌افزاری، ابری و مبتنی‌بر هاست تقسیم می‌شوند.

۳. آیا فایروال از هک شدن سرور جلوگیری می‌کند؟

فایروال با محدود کردن دسترسی‌های غیرضروری، سطح حمله سرور را کاهش می‌دهد، اما به‌تنهایی جلوی همه روش‌های نفوذ را نمی‌گیرد.

۴. تفاوت فایروال نرم‌افزاری و سخت‌افزاری چیست؟

فایروال نرم‌افزاری روی سیستم عامل اجرا می‌شود و همان دستگاه را کنترل می‌کند؛ فایروال سخت‌افزاری در مسیر شبکه قرار می‌گیرد و می‌تواند ترافیک چندین دستگاه را مدیریت کند.

۵. آیا فایروال روی سرعت سرور اثرگذار است؟

فایروال برای پردازش قوانین امنیتی مقداری از منابع سیستم را مصرف می‌کند، اما در پیکربندی معمول تاثیر آن ناچیز است. قابلیت‌های پیشرفته ممکن است منابع بیشتری نیاز داشته باشند.

۶. آیا برای سرور مجازی به فایروال نیاز دارم؟

بله، بهتر است روی VPS نیز قوانین فایروال تنظیم شود تا فقط سرویس‌ها و پورت‌های موردنیاز در دسترس باشند.