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一个防火墙系统通常是由过滤路由器和代理服务器组成的。典型防火墙的体系结构包括包过滤路由器、双宿主主机、被屏蔽主机网关、被屏蔽子网等。
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（1）包过滤路由器。又称屏蔽路由器，它是最简单也是最常用的防火墙。它一般作用在网络层，对进出内部网络的所有信息进行分析，并按照一定的安全策略对进出内部网络的信息进行限制。包过滤的核心就是安全策略即包过滤算法的设计。优点在于速度快，实现方便；缺点是安全性差，兼容性差，没有或只有较少的日志记录能力。
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（2）双宿主主机。它是围绕着至少具有两个网络接口的双宿主主机构成的，每一个接口都连接在物理和逻辑上分离的不同的网段，代理服务器软件在双宿主主机上运行。优点是：堡垒主机运行的系统软件可用于维护系统日志、硬件复制日志、远程日志等，有利于网络管理员的日后检查。缺点是：由于内部网和外部网之间只有一道屏障，双宿主主机首先禁止网络层的路由功能，两个网络之间的通信通过应用代理层来完成，如果一旦黑客侵入堡垒主机并使其具有路由功能，防火墙会变得无用，需要具有强大的身份认证系统，尽量减少防火墙上用户的账户数目，以免堡垒主机被攻破。
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（3）被屏蔽主机网关。由过滤路由器和应用网关组成。过滤路由器的作用是进行包过滤；应用网关的作用是代理服务，即在内部网络和外部网络之间建立两道安全屏障。优点是安全等级较高，缺点是配置工作复杂。
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（4）被屏蔽子网。由两个包过滤路由器和一个应用网关组成。优点是：入侵者必须突破3个不同的设备才能侵袭内部网络；由于外部路由器只能向Internet通告DMZ网络的存在，Internet上的系统不需要有路由器与内部网络相对；内部网络上的用户必须通过驻留在堡垒主机上的代理服务才能访问Internet等。
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