防火墙的工作原理

| 收藏本文 下载本文 作者:蜜汁叉烧星冰乐

下面是小编为大家推荐的防火墙的工作原理(共含10篇),欢迎阅读,希望大家能够喜欢。同时,但愿您也能像本文投稿人“蜜汁叉烧星冰乐”一样,积极向本站投稿分享好文章。

防火墙的工作原理

篇1:防火墙的工作原理

“ 会打上我的主意吗?”这么想就对了, 就想钻鸡蛋缝的苍蝇一样,看到一丝从系统漏洞发出的光亮就会蠢蠢欲动!好,如何保护你的网络呢?计算机的高手们也许一张嘴就提议你安装网络的防火墙,那么第一个问题就来了:到底什么是防火墙呢?

什么是防火墙?

防火墙就是一种过滤塞(目前你这么理解不算错),你可以让你喜欢的东西通过这个塞子,别的玩意都统统过滤掉,在网络的世界里,要由防火墙过滤的就是承载通信数据的通信包。

天下的防火墙至少都会说两个词:Yes或者No。直接说就是接受或者拒绝。最简单的防火墙是以太网桥。但几乎没有人会认为这种原始防火墙能管多大用。大多数防火墙采用的技术和标准可谓五花八门。这些防火墙的形式多种多样:有的取代系统上已经装备的TCP/IP协议栈;有的在已有的协议栈上建立自己的软件模块;有的干脆就是独立的一套操作系统。还有一些应用型的防火墙只对特定类型的网络连接提供保护(比如SMTP或者HTTP协议等)。还有一些基于硬件的防火墙产品其实应该归入安全路由器一类。以上的产品都可以叫做防火墙,因为他们的工作方式都是一样的:分析出入防火墙的数据包,决定放行还是把他们扔到一边。

所有的防火墙都具有IP地址过滤功能。这项任务要检查IP包头,根据其IP源地址和目标地址作出放行/丢弃决定。看看下面这张图,两个网段之间隔了一个防火墙,防火墙的一端有台UNIX计算机,另一边的网段则摆了台PC客户机。

当PC客户机向UNIX计算机发起telnet请求时,PC的telnet客户程序就产生一个TCP包并把它传给本地的协议栈准备发送。接下来,协议栈将这个TCP包“塞”到一个IP包里,然后通过PC机的TCP/IP栈所定义的路径将它发送给UNIX计算机。在这个例子里,这个IP包必须经过横在PC和UNIX计算机中的防火墙才能到达UNIX计算机。

现在我们“命令”(用专业术语来说就是配制)防火墙把所有发给UNIX计算机的数据包都给拒了,完成这项工作以后,“心肠”比较好的防火墙还会通知客户程序一声呢!既然发向目标的IP数据没法转发,那么只有和UNIX计算机同在一个网段的用户才能访问UNIX计算机了。

还有一种情况,你可以命令防火墙专给那台可怜的PC机找茬,别人的数据包都让过就它不行。这正是防火墙最基本的功能:根据IP地址做转发判断。但要上了大场面这种小伎俩就玩不转了,由于 们可以采用IP地址欺骗技术,伪装成合法地址的计算机就可以穿越信任这个地址的防火墙了。不过根据地址的转发决策机制还是最基本和必需的。另外要注意的一点是,不要用DNS主机名建立过滤表,对DNS的伪造比IP地址欺骗要容易多了。

服务器TCP/UDP 端口过滤

仅仅依靠地址进行数据过滤在实际运用中是不可行的,还有个原因就是目标主机上往往运行着多种通信服务,比方说,我们不想让用户采用 telnet的方式连到系统,但这绝不等于我们非得同时禁止他们使用SMTP/POP邮件服务器吧?所以说,在地址之外我们还要对服务器的TCP/ UDP端口进行过滤。

比如,默认的telnet服务连接端口号是23。假如我们不许PC客户机建立对UNIX计算机(在这时我们当它是服务器)的telnet连接,那么我们只需命令防火墙检查发送目标是UNIX服务器的数据包,把其中具有23目标端口号的包过滤就行了。这样,我们把IP地址和目标服务器TCP/UDP端口结合起来不就可以作为过滤标准来实现相当可靠的防火墙了吗?不,没这么简单。

客户机也有TCP/UDP端口

TCP/IP是一种端对端协议,每个网络节点都具有唯一的地址。网络节点的应用层也是这样,处于应用层的每个应用程序和服务都具有自己的对应“地址”,也就是端口号。地址和端口都具备了才能建立客户机和服务器的各种应用之间的有效通信联系。比如,telnet服务器在端口23侦听入站连接。同时telnet客户机也有一个端口号,否则客户机的IP栈怎么知道某个数据包是属于哪个应用程序的呢?

由于历史的原因,几乎所有的TCP/IP客户程序都使用大于1023的随机分配端口号。只有UNIX计算机上的root用户才可以访问1024以下的端口,而这些端口还保留为服务器上的服务所用。所以,除非我们让所有具有大于1023端口号的数据包进入网络,否则各种网络连接都没法正常工作。

这对防火墙而言可就麻烦了,如果阻塞入站的全部端口,那么所有的客户机都没法使用网络资源。因为服务器发出响应外部连接请求的入站(就是进入防火墙的意思)数据包都没法经过防火墙的入站过滤。反过来,打开所有高于1023的端口就可行了吗?也不尽然。由于很多服务使用的端口都大于1023,比如X client、基于RPC的NFS服务以及为数众多的非UNIX IP产品等(NetWare/IP)就是这样的。那么让达到1023端口标准的数据包都进入网络的话网络还能说是安全的吗?连这些客户程序都不敢说自己是足够安全的。

双向过滤

OK,咱们换个思路。我们给防火墙这样下命令:已知服务的数据包可以进来,其他的全部挡在防火墙之外。比如,如果你知道用户要访问Web服务器,那就只让具有源端口号80的数据包进入网络:

不过新问题又出现了。首先,你怎么知道你要访问的服务器具有哪些正在运行的端口号呢? 象HTTP这样的服务器本来就是可以任意配置的,所采用的端口也可以随意配置。如果你这样设置防火墙,你就没法访问哪些没采用标准端口号的的网络站点了!反过来,你也没法保证进入网络的数据包中具有端口号80的就一定来自Web服务器。有些 就是利用这一点制作自己的入侵工具,并让其运行在本机的80端口!

检查ACK位

源地址我们不相信,源端口也信不得了,这个不得不与 共舞的疯狂世界上还有什么值得我们信任呢?还好,事情还没到走投无路的地步,

对策还是有的,不过这个办法只能用于TCP协议。

TCP是一种可靠的通信协议,“可靠”这个词意味着协议具有包括纠错机制在内的一些特殊性质。为了实现其可靠性,每个TCP连接都要先经过一个“握手”过程来交换连接参数。还有,每个发送出去的包在后续的其他包被发送出去之前必须获得一个确认响应。但并不是对每个TCP包都非要采用专门的ACK包来响应,实际上仅仅在TCP包头上设置一个专门的位就可以完成这个功能了。所以,只要产生了响应包就要设置ACK位。连接会话的第一个包不用于确认,所以它就没有设置ACK位,后续会话交换的TCP包就要设置ACK位了。

举个例子,PC向远端的Web服务器发起一个连接,它生成一个没有设置ACK位的连接请求包。当服务器响应该请求时,服务器就发回一个设置了ACK位的数据包,同时在包里标记从客户机所收到的字节数。然后客户机就用自己的响应包再响应该数据包,这个数据包也设置了ACK位并标记了从服务器收到的字节数。通过监视ACK位,我们就可以将进入网络的数据限制在响应包的范围之内。于是,远程系统根本无法发起TCP连接但却能响应收到的数据包了。

这套机制还不能算是无懈可击,简单地举个例子,假设我们有台内部Web服务器,那么端口80就不得不被打开以便外部请求可以进入网络。还有,对UDP包而言就没法监视ACK位了,因为UDP包压根就没有ACK位。还有一些TCP应用程序,比如FTP,连接就必须由这些服务器程序自己发起。

FTP带来的困难

一般的Internet服务对所有的通信都只使用一对端口号,FTP程序在连接期间则使用两对端口号。第一对端口号用于FTP的“命令通道”提供登录和执行命令的通信链路,而另一对端口号则用于FTP的“数据通道”提供客户机和服务器之间的文件传送。

在通常的FTP会话过程中,客户机首先向服务器的端口21(命令通道)发送一个TCP连接请求,然后执行LOGIN、DIR等各种命令。一旦用户请求服务器发送数据,FTP服务器就用其20端口 (数据通道)向客户的数据端口发起连接。问题来了,如果服务器向客户机发起传送数据的连接,那么它就会发送没有设置ACK位的数据包,防火墙则按照刚才的规则拒绝该数据包同时也就意味着数据传送没戏了。通常只有高级的、也就是够聪明的防火墙才能看出客户机刚才告诉服务器的端口,然后才许可对该端口的入站连接。

UDP端口过滤

好了,现在我们回过头来看看怎么解决UDP问题。刚才说了,UDP包没有ACK位所以不能进行ACK位过滤。UDP 是发出去不管的“不可靠”通信,这种类型的服务通常用于广播、路由、多媒体等广播形式的通信任务。NFS、DNS、WINS、NetBIOS-over-TCP/IP和 NetWare/IP都使用UDP。

看来最简单的可行办法就是不允许建立入站UDP连接。防火墙设置为只许转发来自内部接口的UDP包,来自外部接口的UDP包则不转发。现在的问题是,比方说,DNS名称解析请求就使用UDP,如果你提供DNS服务,至少得允许一些内部请求穿越防火墙。还有IRC这样的客户程序也使用UDP,如果要让你的用户使用它,就同样要让他们的UDP包进入网络。我们能做的就是对那些从本地到可信任站点之间的连接进行限制。但是,什么叫可信任!如果 采取地址欺骗的方法不又回到老路上去了吗?

有些新型路由器可以通过“记忆”出站UDP包来解决这个问题:如果入站UDP包匹配最近出站UDP包的目标地址和端口号就让它进来。如果在内存中找不到匹配的UDP包就只好拒绝它了!但是,我们如何确信产生数据包的外部主机就是内部客户机希望通信的服务器呢?如果 诈称DNS服务器的地址,那么他在理论上当然可以从附着DNS的UDP端口发起攻击。只要你允许DNS查询和反馈包进入网络这个问题就必然存在。办法是采用代理服务器。

所谓代理服务器,顾名思义就是代表你的网络和外界打交道的服务器。代理服务器不允许存在任何网络内外的直接连接。它本身就提供公共和专用的DNS、邮件服务器等多种功能。代理服务器重写数据包而不是简单地将其转发了事。给人的感觉就是网络内部的主机都站在了网络的边缘,但实际上他们都躲在代理的后面,露面的不过是代理这个假面具。

小结

IP地址可能是假的,这是由于IP协议的源路有机制所带来的,这种机制告诉路由器不要为数据包采用正常的路径,而是按照包头内的路径传送数据包。于是 就可以使用系统的IP地址获得返回的数据包。有些高级防火墙可以让用户禁止源路由。通常我们的网络都通过一条路径连接ISP,然后再进入Internet。这时禁用源路由就会迫使数据包必须沿着正常的路径返回。

还有,我们需要了解防火墙在拒绝数据包的时候还做了哪些其他工作。比如,防火墙是否向连接发起系统发回了“主机不可到达”的ICMP消息?或者防火墙真没再做其他事?这些问题都可能存在安全隐患。ICMP“主机不可达”消息会告诉 “防火墙专门阻塞了某些端口”, 立即就可以从这个消息中闻到一点什么气味。如果ICMP“主机不可达”是通信中发生的错误,那么老实的系统可能就真的什么也不发送了。反过来,什么响应都没有却会使发起通信的系统不断地尝试建立连接直到应用程序或者协议栈超时,结果最终用户只能得到一个错误信息。当然这种方式会让 无法判断某端口到底是关闭了还是没有使用。

篇2:防火墙原理

一、防火墙基本原理

首先,我们需要了解一些基本的防火墙实现原理,防火墙目前主要分包过滤,和状态检测的包过滤,应用层代理防火

墙。但是他们的基本实现都是类似的。

│ │---路由器-----网卡│防火墙│网卡│----------内部网络│ │

防火墙一般有两个以上的网络卡,一个连到外部(router),另一个是连到内部网络。当打开主机网络转发功能时,两个网卡间的网络通讯能直接通过。当有防火墙时,他好比插在网卡之间,对所有的网络通讯进行控制。

说到访问控制,这是防火墙的核心了:),防火墙主要通过一个访问控制表来判断的,他的形式一般是一连串的如下规则:

1 accept from+ 源地址,端口 to+ 目的地址,端口+ 采取的动作

2 deny ...........(deny就是拒绝。。)

3 nat ............(nat是地址转换。后面说)

防火墙在网络层(包括以下的炼路层)接受到网络数据包后,就从上面的规则连表一条一条地匹配,如果符合就执行预先安排的动作了!如丢弃包。。。。

但是,不同的防火墙,在判断攻击行为时,有实现上的差别。下面结合实现原理说说可能的攻击。

二、攻击包过滤防火墙

包过滤防火墙是最简单的一种了,它在网络层截获网络数据包,根据防火墙的规则表,来检测攻击行为。他根据数据包的源IP地址;目的IP地址;TCP/UDP源端口;TCP/UDP目的端口来过滤!!很容易受到如下攻击:

1 ip 欺骗攻击:

这种攻击,主要是修改数据包的源,目的地址和端口,模仿一些合法的数据包来骗过防火墙的检测。如:外部攻击者,将他的数据报源地址改为内部网络地址,防火墙看到是合法地址就放行了:)。可是,如果防火墙能结合接口,地址来匹

配,这种攻击就不能成功了:(

2 d.o.s拒绝服务攻击

简单的包过滤防火墙不能跟踪 tcp的状态,很容易受到拒绝服务攻击,一旦防火墙受到d.o.s攻击,他可能会忙于处理,而忘记了他自己的过滤功能。:)你就可以饶过了,不过这样攻击还很少的。!

3 分片攻击

这种攻击的原理是:在IP的分片包中,所有的分片包用一个分片偏移字段标志分片包的顺序,但是,只有第一个分片包含有TCP端口号的信息,

当IP分片包通过分组过滤防火墙时,防火墙只根据第一个分片包的Tcp信息判断是否允许通过,而其他后续的分片不作防火墙检测,直接让它们通过。

这样,攻击者就可以通过先发送第一个合法的IP分片,骗过防火墙的检测,接着封装了恶意数据的后续分片包就可以直接穿透防火墙,直接到达内部网络主机,从而威胁网络和主机的安全。

4 木马攻击

对于包过滤防火墙最有效的攻击就是木马了,一但你在内部网络安装了木马,防火墙基本上是无能为力的。

原因是:包过滤防火墙一般只过滤低端口(1-1024),而高端口他不可能过滤的(因为,一些服务要用到高端口,因此防火墙不能关闭高端口的),所以很多的木马都在高端口打开等待,如冰河,subseven等。。。

但是木马攻击的前提是必须先上传,运行木马,对于简单的包过滤防火墙来说,是容易做的。这里不写这个了。大概就是利用内部网络主机开放的服务漏洞。

早期的防火墙都是这种简单的包过滤型的,到现在已很少了,不过也有。现在的包过滤采用的是状态检测技术,下面谈谈状态检测的包过滤防火墙。

三、攻击状态检测的包过滤

状态检测技术最早是checkpoint提出的,在国内的许多防火墙都声称实现了状态检测技术。

可是:)很多是没有实现的。到底什么是状态检测?

一句话,状态检测就是从tcp连接的建立到终止都跟踪检测的技术。

原先的包过滤,是拿一个一个单独的数据包来匹配规则的。可是我们知道,同一个tcp连接,他的数据包是前后关联的,先是syn包,-》数据包=》fin包。数据包的前后序列号是相关的。

如果割裂这些关系,单独的过滤数据包,很容易被精心够造的攻击数据包欺骗!!!如nmap的攻击扫描,就有利用syn包,fin包,reset包来探测防火墙后面的网络。!

相反,一个完全的状态检测防火墙,他在发起连接就判断,如果符合规则,就在内存登记了这个连接的状态信息(地址,port,选项。。),后续的属于同一个连接的数据包,就不需要在检测了。直接通过。而一些精心够造的攻击数据包由于没有在内存登记相应的状态信息,都被丢弃了。这样这些攻击数据包,就不能饶过防火墙了。

说状态检测必须提到动态规则技术。在状态检测里,采用动态规则技术,原先高端口的问题就可以解决了。实现原理是:平时,

篇3:防火墙的工作原理服务器教程

“ 会打上我的主意吗?”这么想就对了, 就想钻鸡蛋缝的苍蝇一样,看到一丝从系统漏洞发出的光亮就会蠢蠢欲动!好,如何保护你的网络呢?计算机的高手们也许一张嘴就提议你安装网络的防火墙,那么第一个问题就来了:到底什么是防火墙呢?

什么是防火墙?

防火墙就是一种过滤塞(目前你这么理解不算错),你可以让你喜欢的东西通过这个塞子,别的玩意都统统过滤掉,在网络的世界里,要由防火墙过滤的就是承载通信数据的通信包。

天下的防火墙至少都会说两个词:Yes或者No。直接说就是接受或者拒绝。最简单的防火墙是以太网桥。但几乎没有人会认为这种原始防火墙能管多大用。大多数防火墙采用的技术和标准可谓五花八门。这些防火墙的形式多种多样:有的取代系统上已经装备的TCP/IP协议栈;有的在已有的协议栈上建立自己的软件模块;有的干脆就是独立的一套操作系统,

还有一些应用型的防火墙只对特定类型的网络连接提供保护(比如SMTP或者HTTP协议等)。还有一些基于硬件的防火墙产品其实应该归入安全路由器一类。以上的产品都可以叫做防火墙,因为他们的工作方式都是一样的:分析出入防火墙的数据包,决定放行还是把他们扔到一边。

所有的防火墙都具有IP地址过滤功能。这项任务要检查IP包头,根据其IP源地址和目标地址作出放行/丢弃决定。看看下面这张图,两个网段之间隔了一个防火墙,防火墙的一端有台UNIX计算机,另一边的网段则摆了台PC客户机。

当PC客户机向UNIX计算机发起telnet请求时,PC的telnet客户程序就产生一个TCP包并把它传给本地的协议栈准备发送。接下来,协议栈将这个TCP包“塞”到一个IP包里,然后通过PC机的TCP/IP栈所定义的路径将它发送给UNIX计算机。在这个例子里,这个IP包必须经过横在PC和UNIX计算机中的防火墙才能到达UNIX计算机。

篇4:Arp防火墙的突破方法以及原理

Arp 防火墙的防御方案:

1、绑定本机 Arp 缓存表中网关的 Mac、IP 地址(使用“arp -a”命令,可以看到网关 Mac、IP 状态是静态的),作用:防止别的机器对本机发包,伪装成网关欺骗本机。

2、使用驱动过滤本机接收及发送原始的数据包,分析其中的 Arp 数据包,判断是否是伪造或错误的数据包。作用:从底层拦截 Arp 欺骗数据,防止别的机器对本机发包,欺骗本机,同时还拦截本机对外发送 Arp 欺骗数据包。

3、疯狂的对网关发送正常的 Arp 数据包,发送的数据内容为“我才是 IP:***.***.***.***,我的 Mac 地址是:**-**-**-**-**-**!”,发送数据包的间隔时间极短,几毫秒一次。作用:不停地给网关说“我才是真的机器”,防止别的机器伪装成 本机,去欺骗网关。

4、其他的非主要防御手段,不重要,就不做介绍了。

--------------------------------------------------------------------------------

Arp 防火墙的突破方案:

从上边的防御方案来看,唯一存在缺陷的地方,便是网关。

如果网关没有绑定的话,那么你可以欺骗网关,但是,目标机器也在不停的给网管发包,说他才是真的机器,那么……

如何才能成功欺骗网关呢?

So,你发包?我也发!我比你发的还快!

那么,形势就变成了这样,目标机器和 机器都争着给网关说:“我才是真的!!!”,口水淹没大法,哈哈,是不是有点真假美猴王的感觉呢?

这下网关就懵了,这可如何是好呢,所以网关会把 Arp 缓存表一会改成这个,一会改成那个……

由于 机器比目标机器发包速度快,所以在一个很短的时间段内,网关的 Arp 缓存表中的地址, 机器占得几率比较高,所以网关对 机器发出去的数据包,就要比目标机器多一些,

所以 机器就拿到了目标机器的部分数据包,从而达到了欺骗的目的……

但是,这种方案后遗症很大,由于双方都在争网关,在很短的一个时间片内,被 机器争到了,那么目标机器会掉线,最典型的现象就是:疯狂的丢包、掉线,所以这种方法是万不得已的时候才用的……

这就是很热的疯狂发包的破墙方法,你用 Arp Emp v1.0 可以轻松搞定……

实际上,在实战中,这种方法很少有效,而且还容易引起掉线,十分不推荐使用……

如果 Arp 防火墙只绑定网关的话,对 Arp 缓存表中的其他机器地址不作处理的话,那么可以修改目标机器缓存表中的其他机器,但是没什么用,因为机房中,一般很少有机器互相通讯,基本都是对外通信……

篇5:防火墙的概念原理与实现

一. 防火墙的概念

近年来,随着普通计算机用户群的日益增长,“防火墙”一词已经不再是服务器领域的专署,大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种“防火墙”软件了,但是,并不是所有用户都对“防火墙”有所了解的,一部分用户甚至认为,“防火墙”是一种软件的名称……

到底什么才是防火墙?它工作在什么位置,起着什么作用?查阅历史书籍可知,古代构筑和使用木制结构房屋的时候为防止火灾的发生和蔓延,人们将坚固的石块堆砌在房屋周围作为屏障,这种防护构筑物就被称为“防火墙”(FireWall)。时光飞梭,随着计算机和网络的发展,各种攻击入侵手段也相继出现了,为了保护计算机的安全,人们开发出一种能阻止计算机之间直接通信的技术,并沿用了古代类似这个功能的名字――“防火墙”技术来源于此。用专业术语来说,防火墙是一种位于两个或多个网络间,实施网络之间访问控制的组件集合。对于普通用户来说,所谓“防火墙”,指的就是一种被放置在自己的计算机与外界网络之间的防御系统,从网络发往计算机的所有数据都要经过它的判断处理后,才会决定能不能把这些数据交给计算机,一旦发现有害数据,防火墙就会拦截下来,实现了对计算机的保护功能。

防火墙技术从诞生开始,就在一刻不停的发展着,各种不同结构不同功能的防火墙,构筑成网络上的一道道防御大堤。

二. 防火墙的分类

世界上没有一种事物是唯一的,防火墙也一样,为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段,防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性,防火墙分为两大类,硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序,它是以逻辑形式存在的,防火墙程序跟随系统启动,通过运行在Ring0级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间,形成一种逻辑上的防御体系。

在没有软件防火墙之前,系统和网络接口设备之间的通道是直接的,网络接口设备通过网络驱动程序接口(Network Driver Interface Specification,NDIS)把网络上传来的各种报文都忠实的交给系统处理,例如一台计算机接收到请求列出机器上所有共享资源的数据报文,NDIS直接把这个报文提交给系统,系统在处理后就会返回相应数据,在某些情况下就会造成信息泄漏。而使用软件防火墙后,尽管NDIS接收到仍然的是原封不动的数据报文,但是在提交到系统的通道上多了一层防御机制,所有数据报文都要经过这层机制根据一定的规则判断处理,只有它认为安全的数据才能到达系统,其他数据则被丢弃。因为有规则提到“列出共享资源的行为是危险的”,因此在防火墙的判断下,这个报文会被丢弃,这样一来,系统接收不到报文,则认为什么事情也没发生过,也就不会把信息泄漏出去了。

软件防火墙工作于系统接口与NDIS之间,用于检查过滤由NDIS发送过来的数据,在无需改动硬件的前提下便能实现一定强度的安全保障,但是由于软件防火墙自身属于运行于系统上的程序,不可避免的需要占用一部分CPU资源维持工作,而且由于数据判断处理需要一定的时间,在一些数据流量大的网络里,软件防火墙会使整个系统工作效率和数据吞吐速度下降,甚至有些软件防火墙会存在漏洞,导致有害数据可以绕过它的防御体系,给数据安全带来损失,因此,许多企业并不会考虑用软件防火墙方案作为公司网络的防御措施,而是使用看得见摸得着的硬件防火墙。

硬件防火墙是一种以物理形式存在的专用设备,通常架设于两个网络的驳接处,直接从网络设备上检查过滤有害的数据报文,位于防火墙设备后端的网络或者服务器接收到的是经过防火墙处理的相对安全的数据,不必另外分出CPU资源去进行基于软件架构的NDIS数据检测,可以大大提高工作效率。

硬件防火墙一般是通过网线连接于外部网络接口与内部服务器或企业网络之间的设备,这里又另外派分出两种结构,一种是普通硬件级别防火墙,它拥有标准计算机的硬件平台和一些功能经过简化处理的UNIX系列操作系统和防火墙软件,这种防火墙措施相当于专门拿出一台计算机安装了软件防火墙,除了不需要处理其他事务以外,它毕竟还是一般的操作系统,因此有可能会存在漏洞和不稳定因素,安全性并不能做到最好;另一种是所谓的“芯片”级硬件防火墙,它采用专门设计的硬件平台,在上面搭建的软件也是专门开发的,并非流行的操作系统,因而可以达到较好的安全性能保障。但无论是哪种硬件防火墙,管理员都可以通过计算机连接上去设置工作参数。由于硬件防火墙的主要作用是把传入的数据报文进行过滤处理后转发到位于防火墙后面的网络中,因此它自身的硬件规格也是分档次的,尽管硬件防火墙已经足以实现比较高的信息处理效率,但是在一些对数据吞吐量要求很高的网络里,档次低的防火墙仍然会形成瓶颈,所以对于一些大企业而言,芯片级的硬件防火墙才是他们的首选。

有人也许会这么想,既然PC架构的防火墙也不过如此,那么购买这种防火墙还不如自己找技术人员专门腾出一台计算机来做防火墙方案了。虽然这样做也是可以的,但是工作效率并不能和真正的PC架构防火墙相比,因为PC架构防火墙采用的是专门修改简化过的系统和相应防火墙程序,比一般计算机系统和软件防火墙更高度紧密集合,而且由于它的工作性质决定了它要具备非常高的稳定性、实用性和非常高的系统吞吐性能,这些要求并不是安装了多网卡的计算机就能简单替代的,因此PC架构防火墙虽然是与计算机差不多的配置,价格却相差很大。

现实中我们往往会发现,并非所有企业都架设了芯片级硬件防火墙,而是用PC架构防火墙甚至前面提到的计算机替代方案支撑着,为什么?这大概就是硬件防火墙最显著的缺点了:它太贵了!购进一台PC架构防火墙的成本至少都要几千元,高档次的芯片级防火墙方案更是在十万元以上,这些价格并非是小企业所能承受的,而且对于一般家庭用户而言,自己的数据和系统安全也无需专门用到一个硬件设备去保护,何况为一台防火墙投入的资金足以让用户购买更高档的电脑了,因而广大用户只要安装一种好用的软件防火墙就够了。

为防火墙分类的方法很多,除了从形式上把它分为软件防火墙和硬件防火墙以外,还可以从技术上分为“包过滤型”、“应用代理型”和“状态监视”三类;从结构上又分为单一主机防火墙、路由集成式防火墙和分布式防火墙三种;按工作位置分为边界防火墙、个人防火墙和混合防火墙;按防火墙性能分为百兆级防火墙和千兆级防火墙两类……虽然看似种类繁多,但这只是因为业界分类方法不同罢了,例如一台硬件防火墙就可能由于结构、数据吞吐量和工作位置而规划为“百兆级状态监视型边界防火墙”,因此这里主要介绍的是技术方面的分类,即“包过滤型”、“应用代理型”和“状态监视型”防火墙技术。

那么,那些所谓的“边界防火墙”、“单一主机防火墙”又是什么概念呢?所谓“边界”,就是指两个网络之间的接口处,工作于此的防火墙就被称为“边界防火墙”;与之相对的有“个人防火墙”,它们通常是基于软件的防火墙,只处理一台计算机的数据而不是整个网络的数据,现在一般家庭用户使用的软件防火墙就是这个分类了。而“单一主机防火墙”呢,就是我们最常见的一台台硬件防火墙了;一些厂商为了节约成本,直接把防火墙功能嵌进路由设备里,就形成了路由集成式防火墙……

三. 防火墙技术

传统意义上的防火墙技术分为三大类,“包过滤”(Packet Filtering)、“应用代理”(Application Proxy)和“状态监视”(Stateful Inspection),无论一个防火墙的实现过程多么复杂,归根结底都是在这三种技术的基础上进行功能扩展的。

1.包过滤技术

包过滤是最早使用的一种防火墙技术,它的第一代模型是“静态包过滤”(Static Packet Filtering),使用包过滤技术的防火墙通常工作在OSI模型中的网络层(Network Layer)上,后来发展更新的“动态包过滤”(Dynamic Packet Filtering)增加了传输层(Transport Layer),简而言之,包过滤技术工作的地方就是各种基于TCP/IP协议的数据报文进出的通道,它把这两层作为数据监控的对象,对每个数据包的头部、协议、地址、端口、类型等信息进行分析,并与预先设定好的防火墙过滤规则(Filtering Rule)进行核对,一旦发现某个包的某个或多个部分与过滤规则匹配并且条件为“阻止”的时候,这个包就会被丢弃,

适当的设置过滤规则可以让防火墙工作得更安全有效,但是这种技术只能根据预设的过滤规则进行判断,一旦出现一个没有在设计人员意料之中的有害数据包请求,整个防火墙的保护就相当于摆设了。也许你会想,让用户自行添加不行吗?但是别忘了,我们要为是普通计算机用户考虑,并不是所有人都了解网络协议的,如果防火墙工具出现了过滤遗漏问题,他们只能等着被入侵了。一些公司采用定期从网络升级过滤规则的方法,这个创意固然可以方便一部分家庭用户,但是对相对比较专业的用户而言,却不见得就是好事,因为他们可能会有根据自己的机器环境设定和改动的规则,如果这个规则刚好和升级到的规则发生冲突,用户就该郁闷了,而且如果两条规则冲突了,防火墙该听谁的,会不会当场“死给你看”(崩溃)?也许就因为考虑到这些因素,至今我没见过有多少个产品会提供过滤规则更新功能的,这并不能和杀毒软件的病毒特征库升级原理相提并论。为了解决这种鱼与熊掌的问题,人们对包过滤技术进行了改进,这种改进后的技术称为“动态包过滤”(市场上存在一种“基于状态的包过滤防火墙”技术,即Stateful-based Packet Filtering,他们其实是同一类型),与它的前辈相比,动态包过滤功能在保持着原有静态包过滤技术和过滤规则的基础上,会对已经成功与计算机连接的报文传输进行跟踪,并且判断该连接发送的数据包是否会对系统构成威胁,一旦触发其判断机制,防火墙就会自动产生新的临时过滤规则或者把已经存在的过滤规则进行修改,从而阻止该有害数据的继续传输,但是由于动态包过滤需要消耗额外的资源和时间来提取数据包内容进行判断处理,所以与静态包过滤相比,它会降低运行效率,但是静态包过滤已经几乎退出市场了,我们能选择的,大部分也只有动态包过滤防火墙了。

基于包过滤技术的防火墙,其缺点是很显著的:它得以进行正常工作的一切依据都在于过滤规则的实施,但是偏又不能满足建立精细规则的要求(规则数量和防火墙性能成反比),而且它只能工作于网络层和传输层,并不能判断高级协议里的数据是否有害,但是由于它廉价,容易实现,所以它依然服役在各种领域,在技术人员频繁的设置下为我们工作着。

2.应用代理技术

由于包过滤技术无法提供完善的数据保护措施,而且一些特殊的报文攻击仅仅使用过滤的方法并不能消除危害(如SYN攻击、ICMP洪水等),因此人们需要一种更全面的防火墙保护技术,在这样的需求背景下,采用“应用代理”(Application Proxy)技术的防火墙诞生了。我们的读者还记得“代理”的概念吗?代理服务器作为一个为用户保密或者突破访问限制的数据转发通道,在网络上应用广泛。我们都知道,一个完整的代理设备包含一个服务端和客户端,服务端接收来自用户的请求,调用自身的客户端模拟一个基于用户请求的连接到目标服务器,再把目标服务器返回的数据转发给用户,完成一次代理工作过程。那么,如果在一台代理设备的服务端和客户端之间连接一个过滤措施呢?这样的思想便造就了“应用代理”防火墙,这种防火墙实际上就是一台小型的带有数据检测过滤功能的透明代理服务器(Transparent Proxy),但是它并不是单纯的在一个代理设备中嵌入包过滤技术,而是一种被称为“应用协议分析”(Application Protocol Analysis)的新技术。

“应用协议分析”技术工作在OSI模型的最高层――应用层上,在这一层里能接触到的所有数据都是最终形式,也就是说,防火墙“看到”的数据和我们看到的是一样的,而不是一个个带着地址端口协议等原始内容的数据包,因而它可以实现更高级的数据检测过程。整个代理防火墙把自身映射为一条透明线路,在用户方面和外界线路看来,它们之间的连接并没有任何阻碍,但是这个连接的数据收发实际上是经过了代理防火墙转向的,当外界数据进入代理防火墙的客户端时,“应用协议分析”模块便根据应用层协议处理这个数据,通过预置的处理规则(没错,又是规则,防火墙离不开规则)查询这个数据是否带有危害,由于这一层面对的已经不再是组合有限的报文协议,甚至可以识别类似于“GET /sql.asp?id=1 and 1”的数据内容,所以防火墙不仅能根据数据层提供的信息判断数据,更能像管理员分析服务器日志那样“看”内容辨危害。而且由于工作在应用层,防火墙还可以实现双向限制,在过滤外部网络有害数据的同时也监控着内部网络的信息,管理员可以配置防火墙实现一个身份验证和连接时限的功能,进一步防止内部网络信息泄漏的隐患。最后,由于代理防火墙采取是代理机制进行工作,内外部网络之间的通信都需先经过代理服务器审核,通过后再由代理服务器连接,根本没有给分隔在内外部网络两边的计算机直接会话的机会,可以避免入侵者使用“数据驱动”攻击方式(一种能通过包过滤技术防火墙规则的数据报文,但是当它进入计算机处理后,却变成能够修改系统设置和用户数据的恶意代码)渗透内部网络,可以说,“应用代理”是比包过滤技术更完善的防火墙技术。

但是,似乎任何东西都不可能逃避“墨菲定律”的规则,代理型防火墙的结构特征偏偏正是它的最大缺点,由于它是基于代理技术的,通过防火墙的每个连接都必须建立在为之创建的代理程序进程上,而代理进程自身是要消耗一定时间的,更何况代理进程里还有一套复杂的协议分析机制在同时工作,于是数据在通过代理防火墙时就不可避免的发生数据迟滞现象,换个形象的说法,每个数据连接在经过代理防火墙时都会先被请进保安室喝杯茶搜搜身再继续赶路,而保安的工作速度并不能很快。代理防火墙是以牺牲速度为代价换取了比包过滤防火墙更高的安全性能,在网络吞吐量不是很大的情况下,也许用户不会察觉到什么,然而到了数据交换频繁的时刻,代理防火墙就成了整个网络的瓶颈,而且一旦防火墙的硬件配置支撑不住高强度的数据流量而发生罢工,整个网络可能就会因此瘫痪了。所以,代理防火墙的普及范围还远远不及包过滤型防火墙,而在软件防火墙方面更是几乎没见过类似产品了――单机并不具备代理技术所需的条件,所以就目前整个庞大的软件防火墙市场来说,代理防火墙很难有立足之地。

3.状态监视技术

这是继“包过滤”技术和“应用代理”技术后发展的防火墙技术,它是CheckPoint技术公司在基于“包过滤”原理的“动态包过滤”技术发展而来的,与之类似的有其他厂商联合发展的“深度包检测”(Deep Packet Inspection)技术。这种防火墙技术通过一种被称为“状态监视”的模块,在不影响网络安全正常工作的前提下采用抽取相关数据的方法对网络通信的各个层次实行监测,并根据各种过滤规则作出安全决策。

“状态监视”(Stateful Inspection)技术在保留了对每个数据包的头部、协议、地址、端口、类型等信息进行分析的基础上,进一步发展了“会话过滤”(Session Filtering)功能,在每个连接建立时,防火墙会为这个连接构造一个会话状态,里面包含了这个连接数据包的所有信息,以后这个连接都基于这个状态信息进行,这种检测的高明之处是能对每个数据包的内容进行监视,一旦建立了一个会话状态,则此后的数据传输都要以此会话状态作为依据,例如一个连接的数据包源端口是8000,那么在以后的数据传输过程里防火墙都会审核这个包的源端口还是不是8000,否则这个数据包就被拦截,而且会话状态的保留是有时间限制的,在超时的范围内如果没有再进行数据传输,这个会话状态就会被丢弃。状态监视可以对包内容进行分析,从而摆脱了传统防火墙仅局限于几个包头部信息的检测弱点,而且这种防火墙不必开放过多端口,进一步杜绝了可能因为开放端口过多而带来的安全隐患。

由于状态监视技术相当于结合了包过滤技术和应用代理技术,因此是最先进的,但是由于实现技术复杂,在实际应用中还不能做到真正的完全有效的数据安全检测,而且在一般的计算机硬件系统上很难设计出基于此技术的完善防御措施(市面上大部分软件防火墙使用的其实只是包过滤技术加上一点其他新特性而已)。

四. 技术展望

防火墙作为维护网络安全的关键设备,在目前采用的网络安全的防范体系中,占据着举足轻重的位置。伴随计算机技术的发展和网络应用的普及,越来越多的企业与个体都遭遇到不同程度的安全难题,因此市场对防火墙的设备需求和技术要求都在不断提升,而且越来越严峻的网络安全问题也要求防火墙技术有更快的提高,否则将会在面对新一轮入侵手法时束手无策。

多功能、高安全性的防火墙可以让用户网络更加无忧,但前提是要确保网络的运行效率,因此在防火墙发展过程中,必须始终将高性能放在主要位置,目前各大厂商正在朝这个方向努力,而且丰富的产品功能也是用户选择防火墙的依据之一,一款完善的防火墙产品,应该包含有访问控制、网络地址转换、代理、认证、日志审计等基础功能,并拥有自己特色的安全相关技术,如规则简化方案等,明天的防火墙技术将会如何发展,让我们拭目以待。

篇6:防火墙的概念原理与实现

一、防火墙的概念

近年来,随着普通计算机用户群的日益增长,防火墙一词已经不再是服务器领域的专署,大部分家庭用户都知道为自己爱机安装各种防火墙软件了,但是,并不是所有用户都对防火墙有所了解的,一部分用户甚至认为,防火墙是一种软件的名称

到底什么才是防火墙?它工

二. 防火墙的分类

世界上没有一种事物是唯一的,防火墙也一样,为了更有效率的对付网络上各种不同攻击手段,防火墙也派分出几种防御架构。根据物理特性,防火墙分为两大类,硬件防火墙和软件防火墙。软件防火墙是一种安装在负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序,它是以逻辑形式存在的,防火墙程序跟随系统启动,通过运行在ring0级别的特殊驱动模块把防御机制插入系统关于网络的处理部分和网络接口设备驱动之间,形成一种逻辑上的防御体系。

在没有软件防火墙之前,系统和网络接口设备之间的通道是直接的,网络接口设备通过网络驱动程序接口(network driver interface specification,ndis)把网络上传来的各种报文都忠实的交给系统处理,例如一台计算机接收到请求列出机器上所有共享资源的数据报文,ndis直接把这个报文提交给系统,系统在处理后就会返回相应数据,在某些情况下就会造成信息泄漏。而使用软件防火墙后,尽管ndis接收到仍然的是原封不动的数据报文,但是在提交到系统的通道上多了一层防御机制,所有数据报文都要经过这层机制根据一定的规则判断处理,只有它认为安全的数据才能到达系统,其他数据则被丢弃。因为有规则提到列出共享资源的行为是危险的,因此在防火墙的判断下,这个报文会被丢弃,这样一来,系统接收不到报文,则认为什么事情也没发生过,也就不会把信息泄漏出去了,

软件防火墙工作于系统接口与ndis之间,用于检查过滤由ndis发送过来的数据,在无需改动硬件的前提下便能实现一定强度的安全保障,但是由于软件防火墙自身属于运行于系统上的程序,不可避免的需要占用一部分cpu资源维持工作,而且由于数据判断处理需要一定的时间,在一些数据流量大的网络里,软件防火墙会使整个系统工作效率和数据吞吐速度下降,甚至有些软件防火墙会存在漏洞,导致有害数据可以绕过它的防御体系,给数据安全带来损失,因此,许多企业并不会考虑用软件防火墙方案作为公司网络的防御措施,而是使用看得见摸得着的硬件防火墙。

硬件防火墙是一种以物理形式存在的专用设备,通常架设于两个网络的驳接处,直接从网络设备上检查过滤有害的数据报文,位于防火墙设备后端的网络或者服务器接收到的是经过防火墙处理的相对安全的数据,不必另外分出cpu资源去进行基于软件架构的ndis数据检测,可以大大提高工作效率。

硬件防火墙一般是通过网线连接于外部网络接口与内部服务器或企业网络之间的设备,这里又另外派分出两种结构,一种是普通硬件级别防火墙,它拥有标准计算机的硬件平台和一些功能经过简化处理的unix系列操作系统和防火墙软件,这种防火墙措施相当于专门拿出一台计算机安装了软件防火墙,除了不需要处理其他事务以外,它毕竟还是一般的操作系统,因此有可能会存在漏洞和不稳定因素,安全性并不能做到最好;另一种是所谓的芯片级硬件防火墙,它采用专门设计的硬件平台,在上面搭建的软件也是专门开发的,并非流行的操作系统,因而可以达到较好的安全性能保障。但无论是哪种硬件防火墙,管理员都可以通过计算机连接上去设置工作参数。由于硬件防火墙的主要作用是把传入的数据报文进行过滤处理后转发到位于防火墙后面的网络中,因此它自身的硬件规格也是分档次的,尽管硬件防火墙已经足以实现比较高的信息处理效率,但是在一些对数据吞吐量要求很高的网络里,档次低的防火墙仍然会形成瓶颈,所以对于一些大企业而言,芯片级的硬件防火墙才是他们的首选。

篇7:电热水器工作原理

说到了电热水器,相信很多家庭几乎都会使用到这种电器。而电热水器在使用起来是比较方便一些,而且还能够短时间内使水快速地升温,还有能够起到一定的保温作用,这样大大地方便和减少了在冬季等洗澡的时候等热水升温的时间了。因此很多朋友都想要知道底电热水器工作原理是什么呢?

其实很多朋友对于电热水器工作原理是比较感兴趣的,其实电热水器主要是利用温控器使水在短时间内快速地加热的,此外还要靠保温层来保温,使水温在短时间内不会降低等。那么到底电热水器工作原理是什么呢?

许多人都有一颗好奇的心,他们总是对自己觉得很新奇的事物充满兴趣,随着电热水器在我们的日常生活中普及率的不断上升,有的朋友急切的想要知道电热水器的工作原理,并试图自己亲手制作。

电热水器的工作原理

电热水器是经过温控器的通与断完成加热与不加热的,普通概念的保温,就是短时间的加热。加热时,依然用的是热水器的额定功率。电路接通后,假如水温低于50℃(大多数品牌设定的临界温度),温控器自动接通,热水器开端加热,水温抵达热水器预置的温度(大多数品牌为75℃~85℃)时,温控器断开,热水器中止加热。

所谓的保温,是完整靠热水器的保温层来完成的,随着水温的不时降落,直到低于50℃时,热水器再次开端加热。如此循环往复,完成了所谓的保温。保温灯量时,热水器是不耗电的,接近于理论上的零功率、零电耗。加热时,热水器运用的是额定功率。要理解热水器保温时的均匀功耗,看看国度规范就能够了。大致数值是,即使不用一滴热水,热水器仅仅“保温”的电耗在2度左右/24小时。

电热水器的正确使用办法。

1.运用电热水器时,接通电源,指示灯亮,表示正在电加热,当水温到达设定值后,指示灯熄灭,表示切断电源。这样指示灯时亮、时熄表示正在自动保温。

2.电热水器(贮水式)要先注满水,再通电加热,经预热后即可运用。如遇到水源压力降落或忽然停水,最好关闭电源。

3.电热水器都配有水龙头,并带有回流安装,通常用“蓝色”表示冷水,用“红色”表示热水。运用时,旋开“红色,”水龙头,就有热水流出,此时如水温过高,可同时旋开“蓝色”水龙头,并调理出水量大小,即可得到适温的热水。

4.电热水器的温度调理器上,都有水温标志刻度,如用“I”、“Ⅱ”、“Ⅲ”或标示英文、阿拉伯数字表示水温低、中、高的调理位置,把温度调理旋钮对准某个标志,热水器的水温就会坚持在该档指示所设定的温度。在运用时,先让水洒出来试出实践水温,才干停止淋浴,避免水温过高,烫伤皮肤。

5.上水时必需将出水口翻开,等内胆里的空气完整排出后才干检查水能否注满。

6.排绝后必需先将电源切断。

7.作封锁式装置时,加热期间进水阀必需处于开启状态。

8.刚翻开阀门时,不要把出水方向对着人体。

以上介绍了关于电热水器工作原理,相信大家已经有所认识了。其实在使用电热水器的时候一定要掌握正确的方法,如果遇到突然停水的时候,最好要及时关闭电源,此外在洗澡的时候如果水温过热就应该及时调整温度,以免烫伤皮肤了,大家要记住了。

篇8:热敏电阻工作原理

热敏电阻是热电阻的一种,所以说,原理都是温度引起电阻变化。但是现在热电阻一般都被工业化了,基本是指PT100,CU50等常用热电阻他两的区别是:一般热电阻都是指金属热电阻(PT100)等,热敏电阻都是指半导体热电阻由于半导体热电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化,而且电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择。所以称为热敏电阻但是热敏电阻阻值随温度变化的曲线呈非线性,而且每个相同型号的'线性度也不一样,并且测温范围比较小。所以工业上一般用金属热电阻~也就是我们平常所说的热电阻。而热敏电阻一般用在电路板里,比如像通常所说的可以类似于一个保险丝。由于其阻值随温度变化大,可以作为保护器使用。当然这只是一方面,它的用途也很多,如热电偶的冷端温度补偿就是靠热敏电阻来补偿。另外,由于其阻值与温度的关系非线性严重……所以元件的一致性很差,并不能像热电阻一样有标准信号。热敏电阻工作原理NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

应用设计:

NTC 热敏电阻的基本物理物性有:电阻值、B值、耗散系数、时间常数。电 阻 值 R(kΩ):

电阻值可以近似地用如下公式表达:

其中: R1、R2 为绝对温度下T1、T2 时的电阻值(kΩ);

B:B值(K)B 值: B (K):B值反映了两个温度之间的电阻变化,可用下述公式计算:其中: R1、R2 绝对温度T1、T2时的电阻值(Ω)耗 散 系 数 δ(mW/℃): 耗散系数是指热敏电阻消耗的功率与环境温度变化之比:

其中:W 热敏电阻消耗的功率(mW)

T 热平衡时的温度

To 周围环境温度

I 在温度T时通过热敏电阻电流

R 在温度T时热敏电阻的电阻值(Ω)

时间常数τ (sec.):

热敏电阻在零功率状态下,当环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突变时, 温度变化63.2%所需时间。

篇9:安全泄压阀工作原理

安全泄压阀是由主阀和先导阀及其它外装附件组成,其主阀由阀体、膜片、阀杆、组件、主阀板、阀座等组成,通过外装附件及先导阀实现安全泄压,

图一  结构示意图

1、闸阀   2、过滤器   3、先导阀  4、压力表

工作原理

安全泄压阀是通过进口压力的变化,反馈到导阀上,再由导阀来控制主阀板的启闭,使管路中的压力能保持安全稳定的状态,一旦超压,能及时泄压,

当管路中的压力超过先导阀的设定值时,进口压力水从控制管进入先导阀膜片下腔内,使其压力增高,推动先导阀阀杆上移,先导阀阀板打开,主阀控制室上腔的水从先导阀和控制管排泄,在进口压力水的作用下,主阀板打开。

当管路中的压力下降至低于设定值时,先导阀膜片下腔的压力降低,先导阀阀杆下移,使其阀板关闭。从而导致从控制管进入先导阀再到主阀控制室上腔的压力水的压力增高,在上腔水压作用下主阀板关闭。

篇10:水泵工作原理

水泵工作原理

水泵工作的目的就是把水从一个地方输送到另一个地方,或者是增加压力把原动的机械能转换成液体能量。

水泵工作原理:在打开水泵后,叶轮在泵体内做高速旋转运动(打开水泵前要使泵体内充满液体),泵体内的液体随着叶轮一块转动,在离心力的作用下液体在出品处被叶轮甩出,甩出的.液体在泵体扩散室内速度逐渐变慢,液体被甩出后,叶轮中心处形成真空低压区,液池中的液体在外界大气压的作用下,经吸入管流入水泵内。泵体扩散室的容积是一定的,随着被甩出液体的增加,压力也逐渐增加,最后从水泵的出口被排出。液体就这样连续不断地从液池中被吸上来然后又连续不断地从水泵出口被排出去.

离心式水泵启动前需要先注水,当泵转动时,先时注入的水排出,导致泵内及泵与井水之间的管道内的空气体积增大,气压降低,低于外界大气压,在大气压作用下(井内水面上方大气向下压力),井水被压到水水管内,随着泵的持续转动,地下水被抽出地面(其实是大气压把水压出地面)。

一个标准大气压能够支撑10.336m水柱.

水泵是利用一些人工的条件来增加送水高度的。

比如,在第一个抽水机所能达到的最大高度处建一个小的蓄水池,然后在此处再用一台抽水机把水向上送,即采用多级泵送水。

比如高压泵,通过增大水面上的大气压强来提高送水高度,比如将水面大气压增为两倍,送水高度便增为两倍。

或者把水泵置于楼顶,设法做到让水泵从叶轮向下直到地下的整个进水管内都充满水。

或者增大水泵功率,让水在离开叶轮向上运动时具有很大的动能,从而水就可以运动到很高处。

方法是很多的~

wenku.baidu.com/view/61cfa91cfc4ffe473368aba2.html

我想问一下离心式水泵的操作原理,既然在水泵内产生了一个低压区,为什么大气压不把水从出水管里排回去呢

这个低压区是与进水口相通的,由于低压,水就从进水口进去,水被叶轮带动旋转起来之后,由于离心的力量,被叶轮甩到了四周,由于叶轮在不停的旋转,在外周形成了高压区,由于是高压的,所以,水很难被压回去,不过也有少量的能退回去,这个称为内部泄露

这个高压区和出水口相连,由于是高压的,所以,水要寻找出口出去,这边同时出, 进水口在同时入,形成平衡状态,.

防火墙防止DDOS SYN Flood的原理详细介绍

液压安全阀工作原理

电阻炉的工作原理

天然气发动机工作原理

计算机基本工作原理

行程开关是什么?行程开关的工作原理

电流表的工作原理的教案设计

主引导记录工作原理

“人造太阳”的工作原理

网络安全防火墙论文

防火墙的工作原理(共10篇)

欢迎下载DOC格式的防火墙的工作原理,但愿能给您带来参考作用!
推荐度: 推荐 推荐 推荐 推荐 推荐
点击下载文档 文档为doc格式
点击下载本文文档