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随着Internet应用的迅速发展，网络安全问题日益突出。防火墙技术是抵制网络攻击的主要手段。传统的边缘防火墙难以抵御网络内部用户的攻击，分布式防火墙则过分依赖主机的操作系统，而嵌入式防火墙将网络安全延伸到网络边缘，已经成为当前防火墙的研究主流。目前嵌入式系统设计一般遵循自上而下的设计流程，可避免出现设计原理的错误，并缩短设计周期，另一方面嵌入式系统行为具有异构性，因此研究嵌入式异构环境下的系统级设计方法学，提出嵌入式异构环境下的建模仿真，对于嵌入式防火墙系统级设计具有积极的理论指导和验证意义。 本文主要研究基于嵌入式防火墙系统的设计与实现。研究Ptolemy嵌入式系统级设计方法学，并遵循Ptolemy所提倡的嵌入式系统级设计流程指导并完成嵌入式防火墙系统的设计。本文首先提出一种嵌入式防火墙系统的体系结构；然后利用嵌入式系统设计仿真平台Ptolemy Ⅱ完成该嵌入式防火墙的系统级行为描述和建模仿真；最后基于实验室自主开发的硬件目标板ES860设计实现该嵌入式Linux防火墙系统，详细分析了防火墙系统中动态包过滤模块和网络地址转换模块的实现机制，并对该嵌入式Linux防火墙系统进行性能测试。测试结果表明该嵌入式Linux防火墙性能对于传输速率和过滤规则条目比较敏感，并且与Ptolemy的仿真结果比较接近，从而验证Ptolemy嵌入式系统级设计方法学对于指导该嵌入式防火墙系统设计的正确性和可行性。