防火墻能夠工作在三種模式下：路由模式、透明模式、混合模式。

1、路由模式

當防火墻位于內部網絡和外部網絡之間時，需要將防火墻與內部網絡、外部網絡以及DMZ 三個區域相連的接口分別配置成不同網段的IP 地址，重新規劃原有的網絡拓撲，此時相當于一臺路由器。

如下圖所示，防火墻的Trust區域接口與公司內部網絡相連，Untrust 區域接口與外部網絡相連。值得注意的是，Trust 區域接口和Untrust 區域接口分別處于兩個不同的子網中。

采用路由模式時，可以完成ACL 包過濾、ASPF 動態過濾、NAT 轉換等功能。然而，路由模式需要對網絡拓撲進行修改（內部網絡用戶需要更改網關、路由器需要更改路由配置等），這是一件相當費事的工作，因此在使用該模式時需權衡利弊。

2. 透明模式

如果防火墻采用透明模式進行工作，則可以避免改變拓撲結構造成的麻煩，此時防火墻對于子網用戶和路由器來說是完全透明的。也就是說，用戶完全感覺不到防火墻的存在。

采用透明模式時，只需在網絡中像放置網橋（bridge）一樣插入該防火墻設備即可，無需修改任何已有的配置。與路由模式相同，IP 報文同樣經過相關的過濾檢查（但是IP 報文中的源或目的地址不會改變），內部網絡用戶依舊受到防火墻的保護。防火墻透明模式的典型組網方式如下：

如上圖所示，防火墻的Trust 區域接口與公司內部網絡相連，Untrust 區域接口與外部網絡相連，需要注意的是內部網絡和外部網絡必須處于同一個子網。

3. 混合模式

如果防火墻既存在工作在路由模式的接口（接口具有IP 地址），又存在工作在透明模式的接口（接口無IP 地址），則防火墻工作在混合模式下。混合模式主要用于透明模式作雙機備份的情況，此時啟動VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虛擬路由冗余協議）功能的接口需要配置IP 地址，其它接口不配置IP地址。

防火墻混合模式的典型組網方式如下：

如上圖所示，主/備 防火墻的Trust 區域接口與公司內部網絡相連，Untrust區域接口與外部網絡相連，主/備防火墻之間通過HUB 或LAN Switch 實現互相連接，并運行VRRP 協議進行備份。需要注意的是內部網絡和外部網絡必須處于同一個子網。

1、路由模式工作過程

防火墻工作在路由模式下，此時所有接口都配置IP 地址，各接口所在的安全區域是三層區域，不同三層區域相關的接口連接的外部用戶屬于不同的子網。當報文在三層區域的接口間進行轉發時，根據報文的IP 地址來查找路由表，此時防火墻表現為一個路由器。

但是， 防火墻與路由器存在不同， 防火墻中IP 報文還需要送到上層進行相關過濾等處理，通過檢查會話表或ACL 規則以確定是否允許該報文通過。此外，還要完成其它防攻擊檢查。路由模式的防火墻支持ACL 規則檢查、ASPF 狀態過濾、防攻擊檢查、流量監控等功能。

2、透明模式工作過程

防火墻工作在透明模式（也可以稱為橋模式）下，此時所有接口都不能配置IP 地址，接口所在的安全區域是二層區域，和二層區域相關接口連接的外部用戶同屬一個子網。當報文在二層區域的接口間進行轉發時，需要根據報文的MAC 地址來尋找出接口，此時防火墻表現為一個透明網橋。

但是，防火墻與網橋存在不同，防火墻中IP 報文還需要送到上層進行相關過濾等處理，通過檢查會話表或ACL 規則以確定是否允許該報文通過。此外，還要完成其它防攻擊檢查。透明模式的防火墻支持ACL 規則檢查、ASPF 狀態過濾、防攻擊檢查、流量監控等功能。工作在透明模式下的 防火墻在數據鏈路層連接局域網（LAN），網絡終端用戶無需為連接網絡而對設備進行特別配置，就像LAN Switch 進行網絡連接。

3、混合模式工作過程

防火墻工作在混合透明模式下，此時部分接口配置IP 地址，部分接口不能配置IP 地址。配置IP 地址的接口所在的安全區域是三層區域，接口上啟動VRRP功能，用于雙機熱備份；而未配置IP 地址的接口所在的安全區域是二層區域，和二層區域相關接口連接的外部用戶同屬一個子網。當報文在二層區域的接口間進行轉發時，轉發過程與透明模式的工作過 程完全相同。