基于GAP技術的網絡隔離設備的研究與設計

　　1 引言

　　隨著電子商務的發(fā)展，網絡安全越來越重要。病毒和黑客攻擊造成的損失無法估算，防火墻、殺毒軟件等防范措施都是基于軟件的保護，并不能完全可靠地阻止外界的攻擊，因此迫切需要比傳統(tǒng)產品更為可靠的技術防護措施。GAP技術是一種基于硬件的保護技術。

　　2 系統(tǒng)工作原理

　　國內外快速發(fā)展的GAP技術以物理隔離為基礎，在確保安全性的同時，解決了網絡之間信息交換的困難，從而突破了因安全性造成的應用瓶頸。GAP技術是通過專用硬件使2個或者2個以上的網絡在不連通的情況下實現(xiàn)安全數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的技術。它采用獨特的硬件設計，保證在任意時刻網絡間的鏈路層斷開，阻斷TCP/IP協(xié)議及其他網絡協(xié)議，能夠顯著地提高內部用戶網絡的安全強度，與防火墻、入侵檢測有很大的區(qū)別：防火墻、IDS技術從正面抗擊黑客入侵，而GAP產品以攻擊技術的物質基礎即網絡介質實現(xiàn)隔離，使黑客技術無用武之地。2個網絡(內部網絡和外部網絡)物理斷開，但邏輯相連。GAP的結構如圖1所示。

　　專用隔離硬件與內外網處理單元構成一個GAP系統(tǒng)，隔離硬件由純電路構成，隔離硬件中增加暫存區(qū)的設計，滿足了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和傳

　　3 系統(tǒng)方案設計

　　3.1 系統(tǒng)結構

　　該系統(tǒng)主要由1個超大規(guī)模邏輯器件、2個68針P電纜SCSI接口和2個SDRAM構成，系統(tǒng)整體硬件結構如圖2所示。

　　在該系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA要集成核心控制器、SCSI協(xié)議控制器、SDRAM控制器模塊，核心控制器從SCSI協(xié)議控制器獲得二端處理單元的命令，執(zhí)行相應的動作，如檢查設備、讀寫數(shù)據(jù)等，而且將SCSI協(xié)議控制器與存儲器隔離，在任何時候，1個SCSI協(xié)議控制器只能與1個存儲器構成通路。系統(tǒng)中的緩沖區(qū)由兩片SDRAM構成，核心控制器通過調用SDRAM控制器IP核對其進行同步操作，從一片讀數(shù)據(jù)的同時向另一片寫數(shù)據(jù)，可以完成讀寫乒乓機制功能，有助于提高傳輸速度。專用隔離硬件進行內外網之間大量數(shù)據(jù)的傳輸，為了保證高速和實時，選用68針的P電纜線，支持16位寬SCSI。為了滿足功能的需要，F(xiàn)PGA選用ALTERA公司的EPlK5OQC208-3，其邏輯門和引腳資源豐富，速度大于50 MHz。其主要特性如下：2.5 V核心電壓，低功耗設計；208引腳，171個可用I/O口；內有l(wèi) 728個邏輯單元和6個嵌入式RAM塊。