防火墙是当前网络安全防护的一种重要的手段,本文在研究包过滤防火墙的技术原理的基础上,详细阐述了自动检测防火策略规则错误与冲突的模型,分析了基于权重的线性优化算法,重点研究了规则匹配结构的优化算法,并通过实验取得了较理想的结果。首先,对防火墙的原理及作用进行了全面概述,介绍了目前常见的依赖于安全规则的包过滤防火墙技术,通过预先配置好的安全规则策略,分析网络包的行为,处理安全事件来维护网络安全。防火墙策略规则的正确配置直接影响到网络的安全性能,本文对防火墙规则的配置策略以及与入侵检测IDS的规则的关系进行了描述,分析了防火墙异常检测的模型与实现算法。在实现防火墙规则的正确配置的基础上,基于高速网络的需要对防火墙性能也提出了更高的要求。主要体现在防火墙规则的匹配速度及匹配算法上。本文结合国内外对网络数据流的分布特征的研究,针对包过滤防火墙策略配置,研究了基于权重参数的定义方法,实现了基于权重的规则顺序优化模型。在此基础上,为减少规则顺序匹配的深度,提出了以IP首段地址为关键值构造规则树的优化算法,解决了含通配符IP地址值在树中节点构造的难点,并描述了算法实现的数据结构以及包匹配规则树的过程。此外,本文在研究目前已有的对防火墙检测评估手段的基础上,引入多种测试手段。通过实验室数据流发生器Avalanche及相关平台软件对普通规则列与优化后的防火墙性能参数进行了测试与评估;最后根据网络数据流的分布特征,重点对顺序优化与规则树结构优化算法进行仿真实验,结果表明优化的策略规则对防火墙的性能有了较大的提高,而规则树结构尤为显著。