随着网络的快速发展，网络安全问题出人意料得增长，面对这些新形式下安全威胁的攻击多样化和融合的特点，传统的防火墙、入侵检测系统/入侵防护系统及防病毒等单一功能安全产品已经无能为力，安全防护技术一体化和集成化技术应运而生。这要求各种安全功能部件的无缝集成，由于这些功能部件的技术规范、实现方法、系统框架、信息格式以及适用的通信协议、安全策略表达都各不相同，所以为了实现它们之间的协同工作，必须拥有统一规范解决安全部件间的接口标准和互操作技术。　　 本文分析了目前不同网络安全管理平台和互操作技术的利弊，并研究了当前比较成熟的Web服务技术的互操作性和安全性，提出了一种互操作框架，此框架提供一个真正意义上的互操作，可以较好地资源整合以组成网络安全体系，从整体上避免木桶效应的产生，它还能在最大程度上保障用户利益，根据用户需要调整建设安全的网络系统，当网络改造时，可以通过模块的增减完成安全功能的升级，避免了一体化结构可能造成的功能浪费。在此框架下，设计并制定了防火墙、流量控制、入侵检测和访问控制等的接口规范，研究并实现了心跳协议、系统配置更新协议、事件汇报协议和日志审计协议等消息控制协议，以方便安全部件之间的配置信息、安全告警和联动互操作等信息交换。　　 CPN Tools是建立、模拟和分析CPN模型的强大工具，本文利用CPNTools建立互操作模型，并分析了此模型的状态可达性、安全性和死锁等性能，最终证实了所设计互操作框架的正确性和互操作性。　　 设计并开发互操作原型系统，并应用到网络安全一体化技术的实际场合中——统一威胁管理系统(UTM)，实现UTM中各安全部件之间可信的、可扩展的高效通讯接口标准，安全可靠的数据交互协议和简洁快速的互操作技术规范，能够有效、可控地完成上下级UTM部件之间的联动和同级设备之间的互查询、互认证和互操作，并具有易用性、可扩展性、互操作性、高效性、安全性和可靠性等性能，从而验证了互操作框架的可行性和实用性。