细说ACL访问控制列表原理

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更新时间：2022年08月17日作者：spoto | ACL ACL访问控制列表原理

一、ACL概述

ACL（Access Control List）是由一系列规则组成的集合，通过这些规则对报文进行分类，从而使设备可以对不同类报文进行不同的处理。网络中的设备相互通信时，需要保障网络传输的安全可靠和性能稳定。

1、防止对网络的攻击

例如IP（Internet Protocol）报文、TCP（Transmission Control Protocol）报文、ICMP（Internet Control Message Protocol）报文的攻击。

2、对网络访问行为进行控制

例如企业网中内、外网的通信，用户访问特定网络资源的控制，特定时间段内允许对网络的访问。

3、限制网络流量和提高网络性能

例如限定网络上行、下行流量的带宽，对用户申请的带宽进行收费，保证高带宽网络资源的充分利用。
ACL的出现，有效地解决了上述问题，切实保障了网络传输的稳定性和可靠性。

二、ACL原理

ACL负责管理用户配置的所有规则，并提供报文匹配规则的算法。

ACL访问控制列表原理

1、ACL的规则管理

每个ACL作为一个规则组，可以包含多个规则。规则通过规则ID（rule-id）来标识，规则ID可以由用户进行配置，也可以由系统自动根据步长生成。一个ACL中所有规则均按照规则ID从小到大排序。规则ID之间会留下一定的间隔。如果不指定规则ID时，具体间隔大小由“ACL的步长”来设定。
例如步长设定为5，ACL规则ID分配是按照5、10、15……来分配的。如果步长值是2，自动生成的规则ID从2开始。用户可以根据规则ID方便地把新规则插入到规则组的某一位置。

2、ACL的规则匹配

报文到达设备时，设备从报文中提取信息，并将该信息与ACL中的规则进行匹配，只要有一条规则和报文匹配，就停止查找，称为命中规则。查找完所有规则，如果没有符合条件的规则，称为未命中规则。
ACL的规则分为“permit”（允许）规则和“deny”（拒绝）规则。
综上所述，ACL可以将报文分成三类：
（1）命中“permit”规则的报文
（2）命中“deny”规则的报文
（3）未命中规则的报文

3、ACL的实现方式

目前设备支持的ACL，有以下两种实现方式。

（1）软件ACL

针对与本机交互的报文（必须上送CPU处理的报文），由软件实现来匹配报文的ACL，比如FTP、TFTP、Telnet、SNMP、HTTP、路由协议、组播协议中引用的ACL。

（2）硬件ACL

针对所有报文（一般是针对转发的数据报文），通过下发硬件ACL资源来匹配报文的ACL，比如流策略、基于ACL的简化流策略、自反ACL、用户组以及为接口收到的报文添加外层Tag功能中引用的ACL。

4、ACL的命名规则

用户在创建ACL时，可以为ACL指定一个名称，每个ACL最多只能有一个名称。命名型的ACL使用户可以通过名称唯一地确定一个ACL，并对其进行相应的操作。在创建ACL时，用户可以选择是否配置名称。ACL创建后，不允许用户修改或者删除ACL名称，也不允许为未命名的ACL添加名称。
在指定命名型ACL时，也可以同时配置对应编号。如果没有配置对应编号，系统在记录此命名型ACL时会自动为其分配一个数字型ACL的编号。ACL的名称对于ACL全局唯一，但允许基本ACL与基本ACL6，高级ACL与高级ACL6使用相同的名称。

5、ACL的匹配顺序

一个ACL可以由多条“deny | permit”语句组成，每一条语句描述一条规则，这些规则可能存在重复或矛盾的地方（一条规则可以包含另一条规则，但两条规则不可能完全相同）。华为设备支持两种匹配顺序，即配置顺序（config）和自动排序（auto）。当将一个数据包和访问控制列表的规则进行匹配的时候，由规则的匹配顺序决定规则的优先级，ACL通过设置规则的优先级来处理规则之间重复或矛盾的情形。

（1）配置顺序（默认顺序）

配置顺序按ACL规则编号（rule-id）从小到大的顺序进行匹配。

（2）自动排序

自动排序（auto）使用“深度优先”的原则进行匹配。“深度优先”即根据规则的精确度排序，匹配条件（如协议类型、源和目的IP地址范围等）限制越严格越精确。例如可以比较地址的通配符，通配符越小，则指定的主机的范围就越小，限制就越严格。若“深度优先”的顺序相同，则匹配该规则时按rule-id从小到大排列。通配符掩码与反向掩码类似，以点分十进制表示，并用二进制的“0”表示“匹配”，“1”表示“不关心”，这恰好与子网掩码的表示方法相反，另外通配符1或者0可以不连续，掩码与反掩码必须连续。

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