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VPDN基本原理和VPDN隧道協(xié)議
VPDN是撥號(hào)業(yè)務(wù)的VPN,指利用公共網(wǎng)絡(luò)的撥號(hào)及接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的虛擬專用網(wǎng),可為企業(yè)、小型ISP、移動(dòng)辦公人員提供接入服務(wù)。VPDN能夠充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源,提供經(jīng)濟(jì)、靈活的聯(lián)網(wǎng)方式,為客戶節(jié)省設(shè)備、人員和管理所需要的投資,降低用戶的費(fèi)用,所以必將得到廣泛的應(yīng)用。下面就VPDN作一介紹。
一、VPDN基本原理
VPDN主要由網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器(NAS)、用戶端設(shè)備(CPE)和管理工具組成。VPDN的構(gòu)成如圖1所示。其中NAS由大型ISP或電信部門提供,其作用是作為VPDN的接入服務(wù),提供廣域網(wǎng)接口,負(fù)責(zé)與PSTN、ISDN的連接,并支持各種LAN的協(xié)議、安全管理和認(rèn)證、隧道及相關(guān)技術(shù);CPE是VPDN的用戶端設(shè)備,位于用戶總部,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能的不同,可以是由NAS、路由器或防火墻等提供相關(guān)的設(shè)備來(lái)?yè)?dān)任;VPDN管理工具對(duì)VPDN設(shè)備和用戶進(jìn)行管理。屬于電信部門或大型ISP來(lái)管理,屬于用戶的設(shè)備及用戶管理功能由用戶方進(jìn)行管理。
二、VPDN隧道協(xié)議
VPDN隧道協(xié)議有點(diǎn)到點(diǎn)隧道協(xié)議(PPTP)、第二層轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議(L2F)、第二層隧道協(xié)議(L2TP)等幾種。
1、點(diǎn)到點(diǎn)隧道協(xié)議(PPTP)
PPTP是PPP(點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議)的一種擴(kuò)展,提供了在IP網(wǎng)上建立多協(xié)議的安全VPN的通信方式,遠(yuǎn)端用戶能夠通過(guò)任何支持PPTP的ISP訪問(wèn)企業(yè)的專用網(wǎng)絡(luò)。PPTP提供PPTP客戶機(jī)及其服務(wù)器之間的保密通信。通過(guò)PPTP,客戶可以采用撥號(hào)方式接入公共的IP網(wǎng)方法是:撥號(hào)客戶首先按常規(guī)方式撥號(hào)到ISP的NAS,建立PPP連接;在此基礎(chǔ)上,客戶進(jìn)行第二次撥號(hào),建立到PPTP服務(wù)器的連接。
2、第二層轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議(L2F)
L2F是可以在多種介質(zhì)上建立多協(xié)方安全VPN的通信方式。它將鏈路層的協(xié)議封裝起來(lái)傳送,因此網(wǎng)絡(luò)的鏈路層完全獨(dú)立于用戶的鏈路層協(xié)議。L2F遠(yuǎn)端用戶能夠通過(guò)任何撥號(hào)方式接入公共IP網(wǎng)絡(luò),方法是:先按常規(guī)方式撥號(hào)到ISP和NAS,建立PPP連接;然后,NAS根據(jù)用戶名等信息發(fā)起第二次連接,呼叫用戶網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器。
3、第二層隧道協(xié)議(L2TP)
LETF建立將PPTP和L2F的最優(yōu)秀部分組成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),就稱為L(zhǎng)2TP。自1999年5月以來(lái),L2TP一直在開(kāi)發(fā)中,某些部分正由Cisco和Microsoft開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。在L2TP協(xié)議中,規(guī)定了3個(gè)網(wǎng)絡(luò)元素,即LAC(L2TP Access Concentrator),LNS(L2TP Network Server)和主局域網(wǎng)的管理域(Management Domain)。
LAC與LNS是對(duì)等的兩個(gè)端點(diǎn),隧道建立在它們之間。LAC對(duì)用戶端收到的PPP幀進(jìn)行封裝,通過(guò)隧道傳送到LNS,由LNS將用戶的PPP幀解封并傳送到目的主機(jī)。主局域網(wǎng)中的管理域負(fù)責(zé)地址分配、認(rèn)證、授權(quán)、記費(fèi)。L2TP使用兩種類型的信息包:一種是控制信息包,用于建立、維護(hù)、清除隧道和呼叫,它使用可靠的控制信道來(lái)保證住信息的傳送;另一種是數(shù)據(jù)信息包,由于封裝PPP信息幀,在傳輸過(guò)程中發(fā)生信息幀的丟失,不會(huì)有數(shù)據(jù)信息包的重傳。從L2TP協(xié)議結(jié)構(gòu)中可以看出,PPP幀是在一個(gè)不可靠的數(shù)據(jù)通道中傳送的,它首先被L2TP協(xié)議頭封裝,然后再被封裝成相應(yīng)傳送網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議包進(jìn)行傳送;L2TP控制信息包與數(shù)據(jù)信息包是封裝在同一個(gè)數(shù)據(jù)包中進(jìn)行傳送的,在所有控制信息中都要求有序列號(hào),以保證控制信息在控制信道中的可靠傳送。
4、安全協(xié)議(IPSec)
IPSec是一組開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)安全檢查協(xié)議的總稱,提供訪問(wèn)控制、無(wú)連接的完整性、數(shù)據(jù)來(lái)源驗(yàn)證、加密及數(shù)據(jù)流分類加密等服務(wù)。IPSec在IP層提供上述安全服務(wù)。IPSec包括3個(gè)基本協(xié)議:認(rèn)證頭(AH)、報(bào)文安全封裝協(xié)議(ESP)和安全密鑰管理協(xié)議(ISAKMP)。AH提供的主要功能有數(shù)據(jù)來(lái)源驗(yàn)證、數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證和報(bào)文重放功能。ESP主要是在AH協(xié)議的功能之外再提供對(duì)IP報(bào)文的加密功能。ISAKMP提供雙方交流時(shí)的共享安全信息。IPSec可用兩種方式對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密:隧道方式和傳輸方式,如圖2所示。隧道方式對(duì)整個(gè)IP包進(jìn)行加密,使用一個(gè)新的IPSec包打包。傳輸方式僅對(duì)數(shù)據(jù)凈荷進(jìn)行加密,源IP包的地址部分不處理。IPSec支持的組網(wǎng)方式包括:主機(jī)與主機(jī)、主機(jī)與網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)。IPSec可提供對(duì)遠(yuǎn)程訪問(wèn)用戶的支持,還可以和L2TP、GRE等隧道協(xié)議一起使用,給用戶提供更大的靈活性和可靠性。
三、VPDN實(shí)施方式
VPDN的實(shí)施方式有兩種:一種是通過(guò)NAS與VPDN網(wǎng)關(guān)建立隧道;另一種是客戶機(jī)與VPDN網(wǎng)關(guān)建立隧道。前者是NAS通過(guò)隧道協(xié)議與VPDN網(wǎng)關(guān)建立通道,將客戶的PPP連接直接連到企業(yè)網(wǎng)關(guān)上,目前可以使用的協(xié)議有L2F和L2TP。后者是由客戶機(jī)首先建立與因特網(wǎng)的連接,再通過(guò)專用的客戶軟件與網(wǎng)關(guān)建立通道連接,一般使用PPTP和IPSec協(xié)議。
四、VPDN業(yè)務(wù)分類
VPDN業(yè)務(wù)可分為全國(guó)范圍的VPDN業(yè)務(wù)和省內(nèi)的VPDN業(yè)務(wù)。全國(guó)范圍的VPDN業(yè)務(wù)指申請(qǐng)了該業(yè)務(wù)的用戶能在全國(guó)范圍內(nèi)使用該業(yè)務(wù)。省內(nèi)的VPDN業(yè)務(wù)指申請(qǐng)了該業(yè)務(wù)的用戶能在本省內(nèi)使用該業(yè)務(wù),出省后無(wú)法使用。全國(guó)業(yè)務(wù)和省內(nèi)業(yè)務(wù)采用不同的用戶域名體系結(jié)構(gòu)來(lái)標(biāo)志。
五、VPDN業(yè)務(wù)認(rèn)證功能
撥號(hào)用戶使用VPDN業(yè)務(wù)時(shí)有兩種認(rèn)證情況:一種是一次認(rèn)證;另一種是二次認(rèn)證。一般情況下,為了保證VPN的安全性,通常需要采用二次認(rèn)證。所謂二次認(rèn)證是指在接入服務(wù)器和企業(yè)安全服務(wù)器上分別進(jìn)行用戶認(rèn)證。接入服務(wù)器進(jìn)行初步認(rèn)證,確定該用戶是否為合法的VPDN用戶以及是否建立IP隧道。隧道建立后,企業(yè)安全服務(wù)器對(duì)用戶進(jìn)行第二次認(rèn)證,再次確認(rèn)用戶是否為企業(yè)的合法用戶。一般來(lái)說(shuō),二次認(rèn)證方式要比一次認(rèn)證方式的安全性高。但在企業(yè)的人力、物力資源匱乏,又有較大的業(yè)務(wù)量時(shí),通常也可采用一次認(rèn)證,即僅在接入服務(wù)器上作認(rèn)證。

























