防火墙嵌入式Web网管服务器的设计与实现

摘要

随着防火墙性能的不断提高，对于防火墙的配置也越来越复杂。一个强大的防火墙产品如果没有一个精心设计的管理配置模块，它的效用也许就要大打折扣。通过Web对防火墙进行远程管理则是最简单、最通用、最切实可行的选择。因此，本文设计了一种嵌入式的基于Web的网络管理系统来实现对防火墙的远程管理。
　　 Ajax技术目前在基于B/S结构的系统中应用得非常广泛，但在嵌入式系统中应用还并不多见。本文结合Ajax技术，在基于嵌入式操作系统VxWorks的嵌入式设备—防火墙上设计、实现了一种可以响应Ajax请求的多任务嵌入式Web服务器，用来对防火墙进行管理。
　　 在认证系统中口令占据了非常重要的地位，因此对口令的保护就变得至关重要。本系统采用了一种基于挑战/应答（Challenge/Response）方式的一次性口令身份认证机制来保护表单中的口令。
　　 本论文主要进行的工作：对VxWorks操作系统进行了深入学习；对Web相关技术做了简单的介绍，并重点研究了Ajax技术；论述了防火墙基于Web的管理方式；在对防火墙嵌入式Web网管服务器进行总体设计基础上设计基于Ajax请求的嵌入式Web服务器；对Web服务器的各个功能模块进行设计与实现；对实现的Web服务器进行功能测试。
　　 根据测试结果，本文设计、实现的基于Ajax请求的Web服务器已经基本上达到预期的设计目标，服务器可以对防火墙完成配置并且对前台页面的Ajax请求做出正确的响应；可以对用户进行正确的认证并且对用户的密码进行有效的保护。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 嵌入式Web服务器研究现状

1.3 课题的研究意义

1.4 本论文研究内容以及论文结构

第二章 防火墙操作系统VxWorks

2.1 VxWorks的主要特点

2.2 VxWorks的多任务环境

2.3 任务间通信

2.3.1 信号量

2.3.2 消息队列

2.4 Socket通信

2.4.1 Socket概述

2.4.2 Socket类型

2.4.3 Socket应用

2.4.4 Socket常用函数说明

2.5 本章小结

第三章 Web相关技术的研究

3.1 Web概述

3.2 URL分析

3.3 HTTP协议分析

3.3.1 HTTP协议概述

3.3.2 HTTP的操作过程

3.3.3 HTTP的报文结构

3.4 CGI技术

3.5 Ajax技术

3.5.1 Ajax技术概述

3.5.2 ExtJS概述

3.6 本章小结

第四章 防火墙基于Web的管理

4.1 网络管理概述

4.2 防火墙的远程管理

4.2.1 传统的网络设备管理方式

4.2.2 基于Web的网络管理

4.3 本章小结

第五章 防火墙嵌入式Web网管服务器的总体设计

5.1 嵌入式Web服务器

5.1.1 嵌入式Web服务器概述

5.1.2 嵌入式Web服务器模型设计

5.1.3 嵌入式网关接口EGI设计

5.2 防火墙Web网管服务器的整体设计

5.3 本章小结

第六章 Web服务器各功能模块的设计与实现

6.1 启动消息的处理模块的实现

6.2 Socket消息处理模块的实现

6.2.1 接收请求报文

6.2.2 处理请求报文

6.3 EGI的实现

6.3.1 方案设计

6.3.2 实现流程

6.4 HTTP会话表的实现

6.4.1 方案设计

6.4.2 实现流程

6.4.3 定时器消息处理

6.5 身份认证的实现

6.5.1 方案设计

6.5.2 安全性分析

6.5.3 实现流程

6.6 本章小结

第七章 Web服务器各功能测试

7.1 Ajax功能实现测试

7.1.1 功能验证

7.1.2 测试结果分析

7.2 HTTP会话测试

7.2.1 功能验证

7.2.2 测试结果分析

7.3 身份认证测试

7.3.1 功能验证

7.3.2 测试结果分析

7.4 本章小结

结束语

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文