تفاوت فایروال نرمافزاری و سختافزاری چیست، کدام مناسب یک سازمان است؟
در دنیای امنیت سایبری، ملزومات سختافزاری و نرمافزاری مختلفی وجود دارند که هریک برای دفاع از زیرساختهای یک سازمان مناسب هستند، اما اصل مهمی که باید به آن دقت کرد، انتخاب محصولی است که بهترین عملکرد را برای محافظت از زیرساختها ارائه کند. در دنیای فایروالها ما دو گروه از محصولات را داریم که فایروالهای سختافزاری و نرمافزاری هستند که ویژگیهای خاص خود را دارند. در این مطلب با عملکرد و تفاوتهای این دو گروه از محصولات آشنا میشویم.
فایروال سختافزاری
فایروال سختافزاری یک دستگاه فیزیکی است، تا حد زیادی شبیه به یک سرور، که ترافیک ورودی و خروجی به سمت یک کامپیوتر را فیلتر میکند. در شرایط معمول، یک کاربر کابل شبکه را مستقیما به کامپیوتر یا سرور وصل میکند، اما در صورت وجود فایروال سختافزاری، کابل ابتدا به فایروال وصل میشود. فایروال بین شبکه خارجی و سرور قرار میگیرد و یک راهحل آنتیویروس و یک مانع سخت در برابر نفوذها فراهم میکند. به بیان دقیقتر، فایروال سختافزاری به عنوان یک دروازهبان و یک راهحل آنتیویروس برای سرور شما عمل میکند. این دستگاه مستقیما پشت روتر قرار میگیرد و میتواند طوری پیکربندی شود که ترافیک ورودی را تحلیل کرده و تهدیدات خاص را هنگام عبور از دستگاه فیلتر کند. یک فایروال سختافزاری مزایای متعددی را ارائه میدهد که از مهمترین آنها به موارد زیر باید اشاره کرد:
- میتواند برای کنترل هوشمندانه ترافیکی که به سرور میرسد، استفاده شود.
- میتواند با قوانین خاص برای کل ترافیک پیکربندی شود.
- میتواند بار روی سایر منابع سرور را کاهش دهد. به عنوان مثال، میتوانید فایروالهای نرمافزاری را غیرفعال کنید، که حافظه و توان پردازشی مورد نیاز آزاد شود.
- یک فایروال سختافزاری واحد، حفاظت جامعی را برای کاربرانی که به سرور متصل میشوند، فراهم میکند و زمان و منابع مورد نیاز برای نصب نرمافزار روی هر کامپیوتر را کاهش میدهد.
- اجازه میدهد تنظیمات حفاظتی خود را فقط یک بار بهروز کنید، به طوری که تمام کامپیوترهای شبکه به طور همزمان از آن بهرهمند میشوند. این کار تضمین میکند که همه دستگاهها در برابر به خطر افتادن ایمن هستند و تیمهای فناوری اطلاعات را از بهروزرسانی دستی هر کامپیوتر نجات میدهد.
- فایروالهای سختافزاری، همیشه فعال هستند و کار میکنند، به طوری که نیازی به پرداخت ماهانه ندارید و با مشکلاتی مثل کمبود حافظه یا توان پردازشی سرور روبرو نخواهید شد که شانس آلوده شدن زیرساخت به بدافزارها را افزایش میدهند.
- از آنجایی که فایروالهای سختافزاری دارای سیستم عامل مجزا و خاص خود هستند، کمتر در معرض حملاتی قرار میگیرند که فایروالهای نرمافزاری هنگام به خطر افتادن یک کامپیوتر ممکن است متحمل شوند.
- اجازه میدهند از هر جنبهای از سرور در برابر حملات بالقوه مخرب و پرهزینه محافظت کنید. به طوری که یک مانع فیزیکی بین سیستم و کدهای مخرب ورودی ایجاد میکنند و تهدیدات را قبل از نفوذ به سرور متوقف میکنند.
ویژگی بارز فایروالهای سختافزاری رده بالا همچون محصولات فورتینت و پالوآلتو استفاده از پردازندههای اختصاصی همچون NP و CP است. این پردازندهها برای شتابدهی سختافزاری فرآیندهای امنیتی و شبکهای خاص مانند رمزنگاری/رمزگشایی IPsec VPN و بازرسی عمیق پکتها طراحی شدهاند. به عنوان مثال، استفاده از NPها امکان پردازش سریع ترافیک را با تاخیر بسیار پایین فراهم میآورد، در حالی که CPها وظیفه تسریع بازرسی SSL/TLS را دارند که به فایروال اجازه میدهد ترافیک رمزنگاریشده را با سرعت بسیار بالایی مورد پردازش قرار دهند، محتوای پکتها را از منظر تهدیدات امنیتی به شکل عمیق بررسی کرده و دومرتبه رمزنگاری کند، بدون اینکه عملکرد شبکه کاهش یابد.
این تکیه بر سختافزار سفارشی، امکان دستیابی به توان عملیاتی بسیار بالاتر برای سرویسهایی مانند IPS و Threat Protection را فراهم میکند و قابلیت مدیریت میلیونها سشن همزمان و هزاران سشن جدید در ثانیه را میسر میسازد، که برای محیطهای سازمانی بزرگ و مراکز داده با حجم ترافیک سنگین، حیاتی است. این دستگاهها همچنین اغلب با منابع تغذیه دوگانه و پورتهای پرسرعت ارائه میشوند تا بالاترین سطح پایداری و دسترسی را تضمین کنند.
فایروال نرمافزاری چیست؟
فایروال نرمافزاری برنامهای است که توسط یک کامپیوتر برای بازرسی دادههایی که وارد دستگاه میشوند و از آن خارج میشوند، استفاده میشود. این برنامه میتواند توسط کاربر برای رفع نیازهای خاص او سفارشیسازی شود. فایروالهای نرمافزاری، درست مانند فایروالهای سختافزاری، دادهها را با بررسی اینکه آیا دادهها—یا رفتارشان—با مشخصات کدهای مخرب مطابقت دارد یا خیر، فیلتر میکنند. فایروالهای نرمافزاری میتوانند ترافیکی که سعی در خروج از سیستم دارد را نظارت کنند، و مانع از آن میشود که سیستم برای حمله به شبکهها یا دستگاههای دیگر مورد سوء استفاده قرار بگیرد. نکته مهم این است که فایروال نرمافزاری باید روی هر کامپیوتر به صورت جداگانه در شبکه نصب شود. بنابراین، یک فایروال نرمافزاری تنها میتواند یک کامپیوتر را در یک زمان محافظت کند.
به طور کلی، فایروال نرمافزاری یک برنامه کاربردی است که روی یک سیستم عامل میزبان مثل ویندوز سرور، لینوکس، یا یک ماشین مجازی نصب و اجرا میشود و وظیفه نظارت و فیلتر کردن ترافیک ورودی و خروجی شبکه را بر عهده دارد. برخلاف فایروالهای سختافزاری مثل فورتیگیت که دارای سختافزار اختصاصی و پردازندههای شتابدهنده هستند، فایروال نرمافزاری کاملا بر منابع محاسباتی سیستم عامل میزبان متکی است. این نوع فایروالها را میتوان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:
- فایروالهای میزبان (Host-Based)، که برای حفاظت از یک دستگاه خاص مانند فایروال پیشفرض ویندوز یا یک آنتیویروس استفاده میشوند.
- فایروالهای تحت شبکه مانند pfSense، OPNsense یا نسخههای مجازی فایروالهای سازمانی مثل FortiGate-VM که بر روی سرورهای استاندارد نصب شده و ترافیک کل شبکه را مدیریت میکنند. مزیت اصلی فایروال نرمافزاری در انعطافپذیری بالا، هزینه اولیه کمتر به خصوص در مدلهای متنباز، و قابلیت مقیاسپذیری سریع در محیطهای مجازی و ابری است. با این حال، نقطهضعف اصلی این فایروالها این است که عملکردشان به طور مستقیم تحت تاثیر بار کاری سیستم عامل میزبان قرار میگیرد و معمولا توان عملیاتی پایینتر و تاخیر بیشتری نسبت به فایروالهای سختافزاری که مجهز به تراشههای اختصاصی هستند را دارند.
مقایسه فنی فایروالهای سختافزاری و نرمافزاری
جدول زیر خلاصهای از تفاوتهای فنی فایروالهای سختافزاری و نرمافزاری را با محوریت ویژگیهای فنی و عملکردی نشان داده است.
| ویژگی فنی | فایروال سختافزاری | فایروال نرمافزاری |
| معماری پردازشی | مبتنی بر سختافزاری اختصاصی مانند Fortinet NP/CP و پردازندههای تخصصی. | مبتنی بر پردازنده و رم سرور یا ماشین مجازی میزبان. |
| شتابدهنده سختافزاری | دارد. پردازشهای حیاتی (IPsec VPN، SSL/TLS Inspection، IPS) توسط ASIC انجام میشود. | ندارد. به جز شتابدهندههای عمومی پردازنده مرکزی یا گرافیکی که تمام پردازشها توسط نرمافزار انجام میشود. |
| توان عملیاتی | بسیار بالا در مقیاس گیگابیت یا ترابیت | متوسط تا بالا. کاملا وابسته به منابع سرور میزبان و بار کاری آن است. |
| تاخیر | بسیار پایین در حد میکروثانیه. به دلیل پردازش Fastpath توسط سختافزار اختصاصی. | بالاتر. به دلیل پردازش در لایههای نرمافزاری و سیستم عامل میزبان. |
| ایزولهسازی و پایداری | بسیار بالا. سیستم عامل تخصصی مثل FortiOS و سختافزار اختصاصی. | متوسط. ریسک تحت تاثیر قرار گرفتن توسط باگها یا بدافزارهای سیستم عامل میزبان وجود دارد. |
| مدیریت سشن | بالا. قابلیت مدیریت میلیونها سشن همزمان. | متوسط. محدود شده توسط منابع سرور میزبان و حافظه. |
| قابلیت افزونگی | بالا. منابع تغذیه Hot-Swappable و پیکربندیهای اکتیو-اکتیو | متوسط. وابسته به قابلیتهای ارائه شده از سوی سیستم عامل میزبان یا پلتفرم مجازیسازی. |
| مکانیسم استقرار | فیزیکی با قابلیت استقرار در رک. | مجازی با قابلیت نصب روی سرور یا ابر. |
انتخاب فایروال مناسب برای شرکتها و سازمانها
انتخاب میان فایروال سختافزاری و نرمافزاری برای یک شرکت یا سازمان، به طور مستقیم به مقیاس، پیچیدگی شبکه، الزامات عملکردی و بودجه سازمان بستگی دارد، اما در اغلب موارد، فایروالهای سختافزاری گزینه مناسبتری محسوب میشوند. برای سازمانهای متوسط تا بزرگ، شرکتهای دارای مراکز داده یا کسبوکارهایی که به پایداری عملیاتی بالا و کارایی تضمینشده نیاز دارند، فایروالهای سختافزاری مانند فورتیگیت، پالو آلتو یا سیسکو برتری دارند. دلیل این امر، تکیه آنها بر پردازندههای اختصاصی است که شتابدهی سختافزاری را برای وظایف حیاتی مانند بازرسی SSL/TLS و جلوگیری از نفوذ فراهم میکنند. این شتابدهی تضمین میکند که حتی در صورت فعال بودن تمام لایههای امنیتی، دستگاه میتواند ترافیک را با توان عملیاتی گیگابیتی و تاخیر بسیار پایین در حد میکروثانیه پردازش کند. علاوه بر این، دستگاههای سختافزاری از طریق منبع تغذیه اضافی و طراحی برای پیکربندیهای دسترسپذیری بالا، سطح بالاتری از افزونگی و ایزولهسازی امنیتی را نسبت به یک سیستم عامل عمومی ارائه میدهند.
فایروالهای نرمافزاری یا نسخههای مجازی فایروالهای سختافزاری مانند FortiGate-VM بیشتر برای سناریوهای خاص مناسب هستند. این مدلها برای شرکتهای کوچک با بودجه محدود، محیطهای آزمایشگاهی و توسعه یا در محیطهای ابری که نیاز به انعطافپذیری و مقیاسپذیری سریع دارند، ایدهآل هستند. در فضای ابری، استفاده از فایروالهای مجازی امکان میدهد تا سازمان سیاستهای امنیتی یکسانی را بین مراکز داده فیزیکی و محیطهای ابری خود پیادهسازی کند. با این حال، باید در نظر داشت که عملکرد این فایروالها به طور مستقیم تحت تاثیر منابع سختافزاری سرور میزبان قرار میگیرد و معمولا برای رسیدگی به ترافیک متمرکز و پرسرعت در مرز شبکه اصلی سازمان مناسب نیستند.
بنابراین، برای اکثریت قریب به اتفاق شرکتها که به حفاظت قوی، توان عملیاتی بالا و پایداری شبکه در برابر حملات پیچیده نیاز دارند، فایروال سختافزاری انتخاب ارجح و استاندارد صنعت است، در حالی که فایروالهای نرمافزاری مکملهایی برای استقرار در شعب کوچک یا محیطهای ابری هستند.
محصولات و خدمات فورتینت
فایروالهای نسل جدید فورتیگیت به طور یکپارچه قابلیتهای سطح بالایی در ارتباط با شبکه و امنیت را به شکل ترکیبی ارائه میدهند. این فایروالها با استفاده از تراشههای سفارشی، حفاظت یکپارچه در برابر تهدیدات را با بالاترین عملکرد ممکن در مقیاس وسیع ارائه میدهند.
فورتیگیت با استفاده از سیستم عامل FortiOS تضمین میکند که امنیت در سراسر شبکهها ثابت و یکپارچه خواهد بود، عملیات را ساده میکند، و همگرایی شبکه و امنیت را در شبکههای بیسیم، شبکههای محلی و غیره فراهم میآورد. این امر با ادغام قابلیتهای SD-WAN و ZTNA در خود دستگاههای فورتیگیت، نیاز به چندین محصول مجزا را از بین میبرد.
علاوه بر این، مشتریان از طریق مکانیزم حفاظتی تقویت شده توسط هوش مصنوعی و از طریق سرویسهای امنیتی FortiGuard و همچنین FortiManager توانایی مدیریت متمرکز و یکپارچه پالیسیهای فایروالهای مش ترکیبی را دارند.
واقعیت این است که دستگاههای فورتیگیت پایه و اساس بافت امنیتی فورتینت هستند که امنیت یکپارچه را تضمین کرده، شبکه و امنیت را برای پاسخ سریع به تهدیدات با هم ادغام میکنند، و یک محیط شبکه امن و پاسخگو را تضمین مینمایند. این رویکرد پلتفرمی جامع، همه چیز را در شبکهها از Endpoints تا ابر را پوشش میدهد و به همین دلیل است که به عنوان یک راهحل امنیت سایبری سفارشی و کارآمد شناخته میشود.
پرسشهای رایج درباره فایروالهای سختافزاری و نرمافزاری
۱- آیا میتوان از فایروال نرمافزاری و سختافزاری همزمان استفاده کرد؟
پاسخ مثبت است. ترکیب این دو محصول امنیتی بهبود امنیت شبکه و ساخت ایجاد لایههای دفاعی چندگانه را به همراه دارد. به طور معمول فایروال سختافزاری در مرز شبکه برای حفاظت از کل سازمان قرار میگیرد، و فایروالهای نرمافزاری روی هر دستگاه (کامپیوتر یا سرور) برای حفاظت محلی استفاده میشوند.
۲- فایروال نرمافزاری بیشتر برای چه شبکههایی ایدهآل است؟
برای شبکههای در ابعاد کوچک تا متوسط، محیطهای توسعه و تست، یا محیطهای ابری که بودجه و نیاز پردازشی محدودی دارند و نیاز به انعطافپذیری و مقیاسپذیری سریع در زیرساخت مجازی دارند، مناسب است.
۳- فایروال سختافزاری را باید آپگرید کرد؟
پاسخ مثبت است. همانند هر سیستم امنیتی، فایروال سختافزاری نیازمند بهروزرسانی فریمویر برای رفع آسیبپذیریهای سیستم عامل و همچنین پایگاه دادههای تهدیدات از طریق لایسنسهای فعال است.
۴- در مقایسه با فایروال نرمافزاری، برتری عملکرد فایروال سختافزاری به چه دلیلی است؟
برتری عملکرد فایروال سختافزاری به دلیل استفاده از پردازندههای اختصاصی مانند NP و CP است. این پردازندهها وظایف سنگینی مثل رمزنگاری VPN و بازرسی SSL را به صورت سختافزاری شتاب میدهند، که در نتیجه تاخیر بسیار پایینتر و توان عملیاتی چندین گیگابیت بر ثانیه را فراهم میکند.
۵- هزینه کدام نوع فایروال بیشتر است؟
هزینه اولیه فایروالهای سختافزاری به دلیل وجود سختافزار اختصاصی و پردازندههای تخصصی معمولا بیشتر است. اما فایروالهای نرمافزاری یا رایگان هستند مانند pfSense یا هزینهای مبتنی بر اشتراک دارند و هزینه اولیه کمتری دارند. با این حال، باید هزینه سختافزار سرور میزبان برای فایروال نرمافزاری را نیز در نظر گرفت.
۶- کدام فایروال برای سگمنتبندی داخلی شبکه بهتر است؟
هر دو میتوانند استفاده شوند. فایروالهای سختافزاری با کارایی بالا برای سگمنتبندی بخشهای حیاتی با ترافیک سنگین مانند مرکز داده ترجیح داده میشوند. اما فایروالهای نرمافزاری مجازی به دلیل انعطافپذیری بالا، اغلب برای بخشبندی شبکههای داخلی بزرگ و پیچیده یا محیطهای ابری به کار میروند.
۷- آیا فایروال نرمافزاری میتواند قابلیت High Availability داشته باشد؟
بله، فایروالهای نرمافزاری پیشرفته مانند FortiGate-VM میتوانند با استفاده از قابلیتهای داخلی نرمافزار و زیرساخت مجازیسازی مانند VMware HA، پیکربندیهای اکتیو-پسیو یا اکتیو-اکتیو برای تضمین پایداری ایجاد کنند.