İdealde, ağınızdaki güvenlik, ağ seviyesinde ve ağdaki her bir makinada uygulanır. Pratikte ise, bu ya yapılamamakta ya da ihtiyaç duyulan kimi protokollerin güvenlikten yoksun olduğu bilinse dahi kullanılmaktadır. Böyle durumlarda güvenlik duvarı, içeride birbirlerine güvenen, az korumalı makinaların olduğu bir ağla, dış dünya arasına yerleştirilir ve aradaki fiziksel bağlantı yalnızca güvenlik duvarı tarafından sağlanır. Dolayısıyla içerideki ağa girmek isteyen her kötü niyetli dış saldırı, önce özel olarak korumalı tasarlanmış güvenlik duvarı makinasını bertaraf etmek zorundadır. Bu makinaya "kale", "nöbetçi kale" anlamına gelen tabya^[52] (bastion host) da denir. Tabyamız, fiziksel olarak iki farklı ağa bağlıdır: iç ağ (Intranet) ve dış ağ (Internet). Tabya iki özelliğe sahiptir:

Günümüzde iç ağların hemen hepsi tahsisli olmayan IP numaraları (10.0.0.0, 192.168.0.0 vs.) kullanmaktadır. Bu IP numaraları Internet üzerindeki yönlendiriciler (router) tarafından bilinmez. Dolayısıyla bu ağlardan Internet'deki herhangi bir makinaya bir erişim olduğu zaman Internet'deki makina bu ağa nasıl geri döneceğini bilmez ve pratikte iletişim yapılamaz. Güvenlik duvarı ise, dinamik veya statik olarak Internet'de bilinen ve kendisine yönlendirme yapılabilen bir IP numarasına sahiptir. İç ağdaki makinalara erişim sağlayabilmek için güvenlik duvarı, kendisine iç ağdan gelen her paketin kaynak adresini kendi adresi olarak değiştirir. Kendisine Internet'den gelen paketlerin de hedef adresini iç ağdaki ilgili makinanın adresi olarak değiştirir ve bu yolla iç ağdaki makinaların Internet üzerindeki makinalarla haberleşmesini sağlar. Bu işleme IP IP Maskelemesi (Masquerade) veya Ağ Adres Çevrimi (NAT - Network Address Translation) denir.

NAT yapıldığı zaman, oluşan trafiğin Internet'den görüldüğü hali, Internet'de bulunan tek bir makinanın (tabyamız) bazı Internet alışverişleri yaptığıdır. Internet'e, bu makinanın arkasındaki ağın büyüklüğü, bu ağdaki makinaların cinsi, sayısı, ağın yapısı vs. hakkında herhangi bir bilgi gitmez. Dolayısıyla NAT, yalnızca tahsissiz ağlardan Internet'e erişimi sağlamakla kalmaz, ağınızdaki makinalar hakkında bilgi edinilmesini (ve dolayısıyla size karşı yapılabilecek saldırıları) zorlaştırır.

Yukarıda bahsedilen önlemler (güvenlik duvarının tek fiziksel bağlantı olması, NAT uygulanması) ağınıza belli bir miktar güvenlik sağlar, fakat esas güvenlik, paket filtreleme yöntemlerinden gelir. Bu yöntemler, güvenlik duvarından geçen her IP paketine bakılması ve ancak belli şartlara uyarsa geçişine izin verilmesi şeklinde uygulanır.

Örneğin:

Bu hedefleri gerçekleştirmek için paket filtreleme yöntemleri kullanacaksınız. Paket filtreleme, güvenlik duvarının her fiziksel bağlantısı üzerinde ayrı ayrı ve yöne bağlı (dışarıya çıkışa izin ver, fakat içeriye girişe izin verme) olarak uygulanabilir.

Paket filtrelemede özellikle yapmanız gereken minimum, dışarıdan gelip de kaynağını içerisi gibi gösteren (IP spoofing - IP aldatmacası) paketleri ve devam etmekte olan bir trafiğin parçası imiş gibi gelen paketleri (IP fragments) filtrelemek ve bunların geçişine izin vermemektir. Çoğu saldırı, bu şekilde başlar.

Bu minimumu sağladıktan sonra, dışarıdan içeriye yapılmasına izin verdiğiniz erişimleri (telnet yapsınlar mı?, ping yapabilsinler mi?) ve içeriden dışarıya yapılmasına izin verdiğiniz erişimleri (kullanıcılarınız dışarıya telnet yapabilsin mi? Web'e erişsinler mi? ICQ yapabilsinler mi?) belirlemeniz ve güvenlik duvarı üzerindeki filtre protokollerinizi buna göre oluşturmanız gerekir.

Eskiden filtreleme yöntemleri ağırlıklı olarak statikti -- yani genel olarak ağınıza ICQ paketlerinin girmesine izin verip vermeme kararı söz konusu idi. 2.4 Çekirdeği ve bizim aşağıda örneğini verdiğimiz iptables uygulaması ile birlikte dinamik filtreleme Linux üzerinde kullanılabilir hale geldi. Aradaki fark, paketin sırf protokolüne bakarak karar vermek yerine, güvenlik duvarının bir bağlantıyı hangi tarafın başlattığını takip etmesi ve çift yönlü paket geçişlerine buna göre karar vermesidir. Yani bir telnet bağlantısında her iki taraftan da paketler gelir ve gider. Fakat dinamik filtreleme ile, bir telnet bağlantısı iç ağınızdan başlatılmışsa izin verir, başlangıç istemi dış ağdan gelmişse reddedebilirsiniz. Dinamik filtreleme özelliği olmayan güvenlik duvarlarını kullanmanızı önermiyoruz. 2.4 çekirdeği ve iptables uygulaması olan her Linux üzerinde dinamik filtreleme yapabilirsiniz. iptables kullanımı hakkında daha ayrıntılı bilgiyi Iptables'ın Basit Kullanımı belgesinde bulabilirsiniz.

Proxy'nin kelime anlamı vekil'dir. Yukarıdaki yöntemlerin hepsi, belli kurallara bağlı olarak Internet'deki bir makina ile iç ağdaki bir makina arasında doğrudan alışverişe izin verir. Vekil uygulamaları ise, bu doğrudan alışverişin arasına girer. Dolayısıyla protokol bazlı herhangi bir saldırı, vekil sunucuya yönelik gerçekleşir, iç ağdaki makinayı etkilemez. Örneğin bir http (web) vekili, iç ağdan dışarıya giden bütün web isteklerini toplar. Bu istekleri kendisi yapar, gelen sonuçları iç ağa dağıtır. Örneğin eğer web protokolü yolu ile istemci makinanın bazı bilgilerinin alınması veya bir saldırı yapılması söz konusu olur ise, bundan etkilenen sadece web vekili makina olur, iç ağda web erişiminde bulunan her makina değil.

Güvenlik amacı ile proxy kullanımı, uygulama temelli güvenlik duvarı (application level firewall) olarak adlandırılır.