ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์ใช้เครื่องมือทางกายภาพ (Physical Appliance) ที่ทำงานในลักษณะคล้ายกับเราเตอร์จราจร (Traffic Router) เพื่อสกัดแพ็กเก็ตข้อมูลและคำขอจราจรก่อนที่จะเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ของเครือข่าย ไฟร์วอลล์แบบอุปกรณ์ทางกายภาพ (Physical Appliance-based Firewalls) เหล่านี้เก่งกาจที่สุดในการรักษาความปลอดภัยขอบเขต (Perimeter Security) โดยมั่นใจว่าจราจรอันตรายจากภายนอกเครือข่ายถูกสกัดก่อนที่ปลายทางเครือข่ายของบริษัท (Network Endpoints) จะถูกเปิดเผยต่อความเสี่ยง
ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์ให้ความซ้ำซ้อน (Redundancy) ในกฎไฟร์วอลล์ ทำให้ข้อผิดพลาดที่อาจอนุญาตจราจรอันตรายโดยไม่ได้ตั้งใจจากแอปพลิเคชันไฟร์วอลล์บนโฮสต์ (Host-based Firewall Application) ไม่ได้ปล่อยให้ระบบทั้งหมดโคจร ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ที่ได้รับการคุ้มครองซึ่งใช้ไฟร์วอลล์บนโฮสต์ของ Microsoft Windows ที่รวมอยู่ "อาจ" ถูกรีเฟรชอัตโนมัติเพื่ออนุญาตจราจรโดยโปรแกรมติดตั้งโดยไม่มีการโต้ตอบจากผู้ใช้ ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ที่ได้รับการคุ้มครองเปราะบาง
อุปกรณ์ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์สามารถให้เส้นป้องกันที่สอง (Second Line of Defense) เพื่อลดผลกระทบจากการกำหนดค่าผิดพลาดดังกล่าว ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์ยังแยกหน้าที่การบันทึก (Logging) และการควบคุมการไหลของจราจรจากอุปกรณ์ที่ได้รับการคุ้มครอง ในกรณีที่อุปกรณ์ที่ได้รับการคุ้มครองถูกเจาะ (Compromised) แฮกเกอร์จะไม่จำเป็นต้องมีการสร้างกฎไฟร์วอลล์ใหม่หรือหยุดการบันทึกไฟร์วอลล์
จุดอ่อนหลักของไฟร์วอลล์แบบฮาร์ดแวร์คือ มักง่ายสำหรับการโจมตีภายใน (Internal Attacks) ที่จะข้ามพวกมันไป ความสามารถจริงของไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์อาจแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต บางตัวอาจมีความสามารถจำกัดในการจัดการการเชื่อมต่อพร้อมกัน (Simultaneous Connections) มากกว่าอื่นๆ
ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์คืออย่างที่ชื่อบ่งบอกอย่างแน่นอน อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่วางไว้ที่จุดใดจุดหนึ่งในกระแสจราจรของเครือข่ายองค์กร เมื่อติดตั้งแล้ว อุปกรณ์จะรับและตรวจสอบแพ็กเก็ตที่เดินทางเข้าและออกจากเครือข่าย อุปกรณ์ต่อมาตรวจสอบรายการกฎการเข้าถึงที่ระบุไว้ล่วงหน้า เพื่อดูว่าควรอนุญาตให้แพ็กเก็ตดำเนินต่อไปยังจุดหมาย หรือแพ็กเก็ตควรถูกทิ้ง
ข้อดีของไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์
- อุปกรณ์ไม่พึ่งพาระบบปฏิบัติการทั่วไป เช่น Microsoft Windows หรือ Linux ดังนั้นจึงทนทานต่อจำนวนที่ดูเหมือนจะไม่มีที่สิ้นสุดของบั๊ก ไวรัส และการโจมตีอันตรายอื่นๆ ที่ระบบปฏิบัติการเหล่านั้นเผชิญ
- ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์ทำงานเร็วกว่าโซลูชันที่พึ่งพาซอฟต์แวร์มาก และมีความสามารถในการขยาย (Scalable) มากกว่า อุปกรณ์เพิ่มเติมสามารถเพิ่มได้ตามต้องการด้วยความง่ายดาย
- ประสิทธิภาพควรเป็นหนึ่งในข้อพิจารณาหลักเมื่อเลือกโซลูชันไฟร์วอลล์ เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าจราจรเครือข่ายบางส่วนที่เดินทางเข้าและออกจากเครือข่ายขององค์กรจะผ่านอุปกรณ์นี้ และใช้เวลาและออเวอร์เฮดการประมวลผลในการตัดสินใจแต่ละแพ็กเก็ตว่าต้องทำอะไรกับมัน
- ข้อดีอีกอย่างคือ ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์ทำหน้าที่เกี่ยวกับไฟร์วอลล์อย่างเดียว และไม่ได้ถูกโหลดกับงานอื่นๆ ประเภทฟังก์ชันการทำงานเพื่อวัตถุประสงค์เดียว (Single-purpose Functionality) นี้ทำให้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เหล่านี้ปฏิบัติหน้าที่ที่ออกแบบไว้ได้สำเร็จมากกว่าโซลูชันซอฟต์แวร์หลายฟังก์ชัน (Multi-function Software-based Solution)