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任务四 Windows 系统的防火墙

知识点​

1.任务描述:防火墙为什么重要​

教材原句:防火墙对于每一个计算机用户的重要性不言而喻,尤其是在当前网络威胁泛滥的环境下,通过专业可靠的工具有效保护计算机信息安全十分重要。

本任务的做法:以 Windows 7 操作系统下的防火墙为例,介绍防火墙的启动、功能等。

与任务三的衔接:任务三的结尾说"下面讨论的防火墙技术就是目前应对黑客入侵的有效方法"——本任务就是这句话的落地。

2.Windows 防火墙是什么(回看项目导读)​

  • 防火墙(Firewall)是一种保障信息安全的设备或软件,依照特定的规则,允许或是禁止传输的数据通过;
  • 它可以是一台专门的硬件,也可以是运行在硬件上的软件;
  • Windows 防火墙是 Windows 操作系统中系统自带的软件防火墙。

"软件防火墙"的含义:它装在本机上,管的是本机进出的流量(个人级),而不是像硬件防火墙那样架在网络边界上。

3.启动防火墙界面​

操作路径:点击"控制面板" → "Windows 防火墙",启动如图 9-3 所示的管理窗口。

管理窗口左侧的五个功能链接(必背,考试常考"五个链接分别是什么"):

  1. 允许程序或功能通过 Windows 防火墙;
  2. 更改通知设置;
  3. 打开或关闭 Windows 防火墙;
  4. 还原默认设置;
  5. 高级设置。

顺序记忆:放行(允许程序)→ 提醒(通知)→ 开关(开关防火墙)→ 复位(还原)→ 深配(高级)。

图 9-3 的界面结构:

区域内容
左侧导航上述五个功能链接(另有"对网络故障进行排查"等辅助项)
主区域"使用 Windows 防火墙来帮助保护您的计算机"说明文字
状态区家庭或工作(专用)网络、公用网络两条连接状态(是否已连接)
状态明细Windows 防火墙状态(启用/关闭)、传入连接(阻止所有与未在允许程序列表中的程序)、活动的公用网络、通知状态(阻止新程序时通知我)

一个关键认识:Windows 防火墙是按"网络位置"分别配置的——"家庭或工作(专用)网络"与"公用网络"是两套独立开关。

4.功能(1):允许程序或功能通过 Windows 防火墙​

入口:点击图 9-3 中"允许程序或功能通过 Windows 防火墙",进入如图 9-4 所示界面。

定位:这是 Windows 防火墙最基础的功能,可以设置某个功能或程序是否使用网络。

添加方法(很简单):点击"允许运行另一程序",选择用户想要添加的程序即可。

图 9-4 的界面要点:程序列表有名称一列,右侧按**"家庭/工作(专用)"与"公用"两个网络类型分别打勾**;下方有"允许运行另一程序""删除"按钮。

两个重要局限(教材明说,必考):

  1. 本操作不能对端口进行控制;
  2. 也不能区分 TCP 协议和 UDP 协议。

为什么这是局限:勾一个程序,等于把它用到的所有端口、两种协议全部放行——粒度太粗。要精细到"端口 + 协议",必须去高级设置里写规则。

顺带解释:同一个程序在两列里可以一个勾一个不勾,这就实现了"在家(专用网络)允许、在咖啡厅(公用网络)不允许"的效果。

5.功能(2):更改通知设置与打开或关闭 Windows 防火墙​

入口:点击这两个操作后,均看到如图 9-5 所示的窗口(同一个"自定义每种类型的网络的设置"窗口)。

窗口能做什么:

  1. 可以打开和关闭家庭或工作网络和公用网络的 Windows 防火墙;
  2. 分两组设置:家庭或工作(专用)网络位置设置、公用网络位置设置;
  3. 每组都是**"启用 Windows 防火墙"/"关闭 Windows 防火墙(不推荐)"** 二选一。

两条操作建议(教材原句):

  • 如果启用防火墙,建议"阻止所有传入连接,包括位于允许程序列表中的程序"不用勾上——不然会影响个别程序的运行;
  • 建议勾选"Windows 防火墙阻止新程序时通知我",以方便获得程序被阻止时的提醒。

理解这两条:勾上"阻止所有传入连接"是最高安全等级(连白名单也不放过),代价是共享、打印、远程桌面等一切入站服务都会断;而"阻止新程序时通知我"是为了排障——不通知的话,程序连不上网你还找不到原因。

图 9-5 的四个单选(每个网络位置各两个):

网络位置选项
家庭或工作(专用)网络启用 Windows 防火墙(下含两个勾选项)/关闭 Windows 防火墙(不推荐)
公用网络启用 Windows 防火墙(下含两个勾选项)/关闭 Windows 防火墙(不推荐)

两个勾选项:① 阻止所有传入连接,包括位于允许程序列表中的程序;② Windows 防火墙阻止新程序时通知我。

6.功能(3):还原默认设置​

入口:点击"还原默认设置"后,界面如图 9-6 所示。

作用(教材原句):如果用户把防火墙配置调整得比较混乱,那么可以选择还原默认设置,此时防火墙的规则就会恢复到系统初始时的状态。

图 9-6 的提示文字:还原默认设置将删除已为所有网络位置配置的所有 Windows 防火墙设置,这可能导致某些程序停止工作。

使用场景:装了一堆软件后规则冲突、程序莫名连不上、怀疑规则被恶意篡改——先"还原默认",再重新放行必要的程序。

注意:这个是**"清空重来"**,不是"撤销上一次"——自定义的规则会全部丢失。

7.功能(4):高级设置(本任务重点)​

入口:点击"高级设置"后,窗口如图 9-7 所示。

能配什么(教材原句):如果用户对网络安全知识有比较深入的学习,则可以对入站规则、出站规则、连接安全规则等进行自定义配置。

图 9-7 的界面结构:

区域内容
左树入站规则、出站规则、连接安全规则、监视
中栏(规则列表)每条规则显示名称、组、配置文件(专用/公用)、已启用、操作(允许/阻止)
右栏(操作)新建规则…、筛选依据配置文件、查看、刷新、导出列表、帮助

在"入站规则"和"出站规则"里,针对每一个程序,Windows 提供了三种实用的网络连接方式(必背):

连接方式含义
允许连接程序或端口在任何情况下都可以被连接到网络
只允许安全连接程序或端口只有 IPSec 保护的情况下才允许连接到网络
阻止连接阻止此程序或端口的任何状态下连接到网络

用户可以根据自己的安全需求进行相应的设置。

三种方式的强度排序:阻止连接(最严)> 只允许安全连接(要求 IPSec 认证与加密)> 允许连接(最松)。

"只允许安全连接"的实质:不是"能连就行",而是必须先用 IPSec 完成身份认证与加密才放行——相当于给连接加了"验明正身 + 加密"两道手续。

8.入站规则与出站规则(概念说明,含教学补充)​

教材的落点:教材只说"可对入站规则、出站规则、连接安全规则自定义配置",并给出三种连接方式。为了让"入站/出站"讲得通,这里补一层概念(以下为讲解补充,非教材原文):

方向谁的连接典型例子默认态度
入站(Inbound)别人连进来别人访问你的共享文件夹、远程桌面连你、你做的网站被别人访问默认阻止(更安全)
出站(Outbound)你连出去浏览器访问网页、邮件客户端发信、软件自动更新默认允许

为什么入站默认阻止、出站默认允许:入站是别人主动找你(风险不可控),出站是你自己要上网(拦了就没法用)。所以 Windows 的默认策略是"外来的先挡,出去的先放"。

规则的四要素(写规则时想这四件事):程序(哪个 exe)+ 端口(哪个号)+ 协议(TCP/UDP)+ 作用域(哪些 IP/哪些配置文件),再配一个动作(允许/阻止)。

与"允许程序通过"的区别(对比表):

比较项允许程序或功能通过(图 9-4)高级设置里的规则(图 9-7)
粒度只能到程序可到端口、协议、IP 范围
能否区分 TCP/UDP不能能
能否限定端口不能能
入站/出站只涉及入站放行入站、出站都能写
适用者普通用户有一定安全知识的管理员

这张表就是本任务的核心对比——"允许程序"是傻瓜式,"高级设置"是精细式。

9.任务实施要点​

  1. 启动计算机,在搜索工具中以"Windows 防火墙设置"为关键词搜索;
  2. 浏览搜索结果中关于 Windows 防火墙使用方法的叙述;
  3. 搜索 Windows 防火墙中入站和出站规则的使用方法;
  4. 检索在 Windows 防火墙中开启或关闭某些特定 IP 的访问操作方法;
  5. 按《计算机网络基础综合模拟实训》中"项目三十 Windows 安全模板配置"的内容配置形成 Windows 的安全模板。

速查表​

考点一句话答案
Windows 防火墙的性质Windows 系统自带的软件防火墙
启动路径控制面板 → Windows 防火墙
左侧五个功能链接允许程序或功能通过、更改通知设置、打开或关闭、还原默认设置、高级设置
最基础的功能允许程序或功能通过 Windows 防火墙
添加程序点哪里"允许运行另一程序"
该功能的两点局限不能控制端口、不能区分 TCP 与 UDP
网络位置分几套两套:家庭或工作(专用)、公用
"阻止所有连接"要不要勾不用勾(会影响个别程序运行)
建议勾选的选项阻止新程序时通知我
还原默认设置的作用规则恢复到系统初始状态(自定义规则会丢失)
高级设置里能配什么入站规则、出站规则、连接安全规则
三种连接方式允许连接、只允许安全连接、阻止连接
"只允许安全连接"的前提IPSec 保护
入站默认阻止
出站默认允许
写规则的四要素程序、端口、协议、作用域 + 动作